Làm sạch dầu cá tra bằng phương pháp hấp thụ kết hợp sóng siêu âm

Phương pháp hấp thụ kết hợp sóng siêu âm giúp làm sạch dầu cá tra hiệu quả, nâng cao chất lượng sản phẩm và đảm bảo an toàn thực phẩm.

• Tác giả: Bùi Thị Thanh Hằng
• Người hướng dẫn: TS. Phạm Thị Hoàn
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ Thực phẩm
• Đề tài: Tinh sạch dầu cá tra sử dụng phương pháp hấp phụ kết hợp sóng siêu âm
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Tổng quan về cá tra
• 1.2. Đặc điểm sinh học
• 1.3. Tình hình nuôi trồng cá tra hiện nay
• 1.4. Thành phần hóa học dầu cá
• 1.5. Quá trình thu hồi dầu
• 1.5.1. Phương pháp ép
• 1.5.2. Phương pháp enzyme
• 1.5.3. Phương pháp trích ly bằng dung môi
• 1.6. Quá trình tinh luyện dầu
• 1.6.1. Đông hóa và tách sáp
• 1.7. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
• 1.7.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
• 1.7.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 2. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Địa điểm, nguyên liệu, hóa chất và thiết bị sử dụng trong quá trình nghiên cứu
• 2.2. Thiết bị sử dụng
• 2.3. Nội dung nghiên cứu
• 2.3.1. Trích ly dầu thô
• 2.3.2. Quy trình tinh luyện dầu
• 2.3.3. Bố trí thí nghiệm
• 2.4. Các phương pháp phân tích
• 2.4.1. Xác định chỉ số acid (Free fatty acid - FFA)
• 2.4.2. Xác định chỉ số peroxide (PV)
• 2.4.3. Xác định chỉ số iod (IV)
• 2.4.4. Xác định hàm lượng phosphorus
• 2.4.5. Xác định tỷ trọng tương đối với dầu
• 2.4.6. Xác định mật độ quang
• 2.4.7. Các phương pháp phân tích khác
• 2.5. Phương pháp xử lý dữ liệu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN
• 3.1. Các chỉ tiêu chất lượng dầu thô nguyên liệu
• 3.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ bentonite và nhiệt độ xử lý đến chất lượng dầu trong quá trình tẩy trắng theo mẻ kết hợp với sử dụng sóng siêu âm
• 3.2.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ bentonite và nhiệt độ xử lý đến chỉ số mật độ quang của dầu trong quá trình tẩy trắng theo mẻ kết hợp với sử dụng sóng siêu âm
• 3.2.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ bentonite và nhiệt độ xử lý đến chỉ số PV của dầu trong quá trình tẩy trắng theo mẻ kết hợp với sử dụng sóng siêu âm
• 3.2.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ bentonite và nhiệt độ xử lý đến chỉ số L*a*b* (hệ màu CIE) của dầu trong quá trình tẩy trắng theo mẻ kết hợp với sử dụng sóng siêu âm
• 3.2.4. Đánh giá hiệu quả của quá trình tẩy trắng ở 80oC
• 3.3. Ảnh hưởng của thời gian đến chất lượng của dầu trong quá trình tẩy trắng kết hợp sóng siêu âm ở 80°C, tỷ lệ bentonite là 0.4
• 3.4. Sự thay đổi chất lượng dầu cá tra qua các giai đoạn của quá trình tinh luyện
• 3.5. Chất lượng dầu thô so với dầu tinh luyện
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN
• 4.1. Tính ứng dụng của nghiên cứu
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Phương pháp hấp thụ kết hợp sóng siêu âm

Phương pháp hấp thụ kết hợp sóng siêu âm là một kỹ thuật tiên tiến được áp dụng trong quá trình làm sạch dầu cá tra. Phương pháp này tận dụng khả năng hấp thụ của các chất hấp phụ như bentonite, kết hợp với năng lượng từ sóng siêu âm để loại bỏ tạp chất và cải thiện chất lượng dầu. Công nghệ siêu âm giúp tăng hiệu quả của quá trình hấp thụ bằng cách tạo ra các vi bọt khí, làm tăng diện tích tiếp xúc giữa chất hấp phụ và dầu. Kết quả là quá trình làm sạch dầu cá tra trở nên nhanh chóng và hiệu quả hơn, đặc biệt trong việc loại bỏ các chất oxy hóa và tạp chất màu.

1.1. Ứng dụng sóng siêu âm trong làm sạch dầu cá

Ứng dụng sóng siêu âm trong quá trình làm sạch dầu cá tra mang lại nhiều lợi ích. Sóng siêu âm tạo ra hiệu ứng cavitation, làm vỡ các liên kết hóa học và vật lý của tạp chất, giúp chúng dễ dàng bị hấp thụ bởi bentonite. Điều này không chỉ cải thiện hiệu suất của quá trình làm sạch mà còn giảm thiểu thời gian và năng lượng tiêu thụ. Nghiên cứu cho thấy, việc kết hợp sóng siêu âm với phương pháp hấp thụ giúp giảm đáng kể chỉ số peroxide (PV) và mật độ quang (OD) của dầu, đảm bảo chất lượng dầu cá đạt tiêu chuẩn cao.

II. Tối ưu hóa quy trình làm sạch dầu cá tra

Tối ưu hóa quy trình làm sạch dầu cá tra là một bước quan trọng để đảm bảo hiệu quả và chất lượng sản phẩm. Nghiên cứu đã xác định các yếu tố ảnh hưởng như tỷ lệ bentonite, nhiệt độ, và thời gian xử lý. Kết quả cho thấy, ở nhiệt độ 80°C, tỷ lệ bentonite 0.5%, và thời gian xử lý 15 phút, quá trình làm sạch dầu cá tra đạt hiệu quả cao nhất. Kỹ thuật làm sạch này không chỉ giúp loại bỏ tạp chất mà còn duy trì các thành phần dinh dưỡng quan trọng như acid béo omega-3 (EPA và DHA).

2.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ bentonite và nhiệt độ

Tỷ lệ bentonite và nhiệt độ là hai yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình làm sạch dầu cá tra. Nghiên cứu chỉ ra rằng, tỷ lệ bentonite 0.5% và nhiệt độ 80°C là điều kiện tối ưu để đạt được chất lượng dầu cá cao nhất. Ở điều kiện này, chỉ số mật độ quang (OD) giảm xuống mức thấp nhất (0.20), và hệ màu CIE Lab* cho thấy sự khác biệt rõ rệt so với dầu thô. Điều này chứng minh rằng phương pháp kết hợp giữa hấp thụ và sóng siêu âm mang lại hiệu quả vượt trội.

III. Cải thiện hiệu suất và chất lượng dầu cá

Cải thiện hiệu suất và chất lượng dầu cá là mục tiêu chính của nghiên cứu này. Bằng cách áp dụng công nghệ làm sạch tiên tiến, dầu cá tra không chỉ đạt tiêu chuẩn về độ tinh khiết mà còn giữ được các thành phần dinh dưỡng quan trọng. Các chỉ số chất lượng như chỉ số peroxide (PV), chỉ số acid béo tự do (FFA), và hàm lượng phosphorus đều nằm trong giới hạn cho phép. Điều này khẳng định tính ứng dụng cao của phương pháp hấp thụ kết hợp sóng siêu âm trong ngành công nghiệp thực phẩm.

3.1. Đánh giá chất lượng dầu qua các giai đoạn

Quá trình xử lý dầu cá được đánh giá qua các giai đoạn khác nhau, từ dầu thô đến dầu tinh luyện. Kết quả cho thấy, sau khi áp dụng phương pháp hấp thụ kết hợp sóng siêu âm, các chỉ tiêu chất lượng của dầu được cải thiện đáng kể. Chỉ số peroxide (PV) giảm từ 10.5 xuống còn 2.3, và chỉ số acid béo tự do (FFA) giảm từ 0.8% xuống còn 0.2%. Điều này chứng tỏ rằng quy trình làm sạch này không chỉ hiệu quả mà còn đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Ngành nuôi trồng và chế biến cá tra (Pangasius hypophthalmus) đóng vai trò chủ lực trong cơ cấu kinh tế thủy sản tại khu vực Đồng bằng sông Cửu Long, Việt Nam. Theo thống kê được tác giả trích dẫn từ Tổng cục Thủy sản và FAO, sản lượng nuôi cá tra thương phẩm đã tăng trưởng nhanh chóng từ 23.250 tấn (năm 1997) lên trên 1,4 triệu tấn, đưa kim ngạch xuất khẩu đạt 1,79 tỷ USD vào năm 2017 và chạm mốc kỷ lục 2,26 tỷ USD vào năm 2018 (chiếm khoảng 45% tổng sản lượng cá tra toàn cầu). Tuy nhiên, hoạt động chế biến xuất khẩu chủ yếu tập trung vào sản phẩm phi lê đông lạnh (chiếm khoảng 35 - 37,1% khối lượng cá nguyên liệu). Lượng phụ phẩm còn lại chiếm tỷ lệ lớn từ 60,59% đến 65%, bao gồm đầu, da, xương và mỡ. Riêng lượng mỡ cá thải ra từ các nhà máy chế biến thủy sản trong vùng ước tính lên tới 120.000 tấn mỗi năm. Nguồn phụ phẩm giàu chất béo này hầu như chưa được khai thác công nghệ sâu để sản xuất sản phẩm thực phẩm giá trị gia tăng, dẫn đến tình trạng lãng phí tài nguyên sinh khối và phát sinh chi phí lớn cho xử lý môi trường.

Về mặt dinh dưỡng, dầu mỡ cá tra chứa hàm lượng đáng kể các acid béo không bão hòa đa (PUFA), đặc biệt là nhóm acid béo omega-3 gồm eicosapentaenoic acid (EPA, C20:5 n-3) và docosahexaenoic acid (DHA, C22:6 n-3) có tác dụng sinh học quan trọng trong việc hỗ trợ sức khỏe tim mạch và hạn chế một số bệnh lý mạn tính. Mặc dù vậy, dầu thô sau trích ly từ mỡ cá tra còn tồn tại nhiều tạp chất như acid béo tự do (FFA), phospholipid, hợp chất sáp gây đục, các sản phẩm oxy hóa (peroxide) và hệ sắc tố carotenoid gây sẫm màu. Do đó, việc nghiên cứu giải pháp tinh sạch dầu mỡ cá tra nhằm đáp ứng tiêu chuẩn dầu thực phẩm là yêu cầu cấp thiết.

Mục đích của khóa luận là xác định chế độ tẩy trắng tối ưu cho dầu cá tra bằng chất hấp phụ bentonite kết hợp tác động hỗ trợ của sóng siêu âm. Các nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể được phân định theo văn bản giao nhiệm vụ gồm:

1. Tinh luyện dầu thô từ mỡ cá tra;
2. Khảo sát tỷ lệ bentonite, nhiệt độ và thời gian xử lý trong quá trình tẩy trắng dầu cá kết hợp sóng siêu âm;
3. Đánh giá chất lượng của dầu trong suốt các giai đoạn của quy trình tinh luyện.

Đối tượng nghiên cứu là mỡ cá tra thu nhận từ Công ty TNHH An Hưng Phước (TP. Long Xuyên, tỉnh An Giang, Việt Nam), được đóng gói hút chân không và bảo quản lạnh sâu ở nhiệt độ -18°C đến -20°C trước khi thực nghiệm. Phạm vi nghiên cứu thực nghiệm được tiến hành tại Phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, Khoa Công nghệ Hóa học và Thực phẩm, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh; thời gian triển khai từ ngày 18/01/2019 đến ngày 01/08/2019.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận được xây dựng dựa trên cơ sở hóa học chất béo và các biến đổi hóa lý trong công nghệ chế biến dầu ăn. Dầu mỡ cá tra có thành phần chủ đạo là triglyceride (chiếm trên 80%), cùng các tạp chất phân cực và bán phân cực cần loại bỏ:

• Acid béo tự do (FFA): Hình thành do phản ứng thủy phân liên kết ester của triglyceride, làm giảm tính bền nhiệt và khiến dầu nhanh hỏng (thường chiếm 1 - 10% trong dầu thô);
• Phospholipid (chất keo/gum): Gồm hai phân nhóm là phosphatide có thể thủy giải (HP gồm PC - phosphatidyl choline, PI - phosphatidyl inositol) và phosphatide không thể thủy giải (NHP gồm PE - phosphatidyl ethanolamine, PA - phosphatidic acid). Nhóm phospholipid dễ bị phân hủy nhiệt làm tối màu dầu và xúc tác oxy hóa;
• Sáp (wax): Là ester của acid béo mạch carbon dài (C24 - C26) với rượu béo đơn chức hoặc hai chức, có nhiệt độ nóng chảy cao (trên 80°C). Khi hạ nhiệt độ, sáp kết tinh thành các hạt siêu nhỏ phân tán lơ lửng gây đục dầu;
• Sắc tố và ion kim loại: Sắc tố nhóm carotenoid tạo màu vàng-đỏ tự nhiên; các ion kim loại vết (Fe, Cu) xúc tác phản ứng phân hủy hydroperoxide thành gốc tự do làm gia tăng sản phẩm oxy hóa thứ cấp.

Cơ sở của quá trình hấp phụ tẩy trắng dựa trên việc sử dụng khoáng sét bentonite (dạng montmorillonite) có cấu trúc mạng tinh thể ba lớp (lớp bát diện nhôm kẹp giữa hai lớp tứ diện silic). Nhờ diện tích bề mặt tiếp xúc lớn và khả năng trao đổi cation, bentonite hấp phụ chọn lọc các sắc tố, phospholipid, xà phòng và phức kim loại thông qua tương tác hút bề mặt (lực Van der Waals) và liên kết phân cực. Khi kết hợp với sóng siêu âm công suất cao, hiện tượng xâm thực (cavitation) xuất hiện: sự hình thành và vỡ sụp đột ngột của hàng triệu bọt khí vi mô tạo ra các vi dòng xoáy và sóng xung kích cục bộ. Hiện tượng này làm tăng động học hấp phụ, giảm trở lực truyền khối ở lớp biên chất lỏng, đồng thời bào mòn nhẹ bề mặt bentonite để mở rộng thêm các mao quản hấp phụ, giúp rút ngắn thời gian xử lý và giảm lượng bentonite tiêu tốn.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm được tổ chức theo quy trình công nghệ gồm hai công đoạn lớn:

• Thu hồi dầu thô bằng phương pháp thủy nhiệt: Mỡ cá tra rã đông ở 4°C trong 16 giờ, phối trộn với nước theo tỷ lệ mỡ : nước là 1:5 (w/v), xay nhuyễn trong 3 phút (máy xay công suất 350 W). Hỗn hợp được gia nhiệt tại bể điều nhiệt ở 70°C trong 15 phút để làm tan màng tế bào mỡ mà không dùng dung môi hữu cơ độc hại. Tiếp theo, lọc qua rây kích thước lỗ 2 mm, ly tâm 2500 vòng/phút trong 20 phút bằng máy ly tâm Rotana 460 để tách pha nước và cặn protein, sau đó chiết tách dầu và bài khí hút chân không.
• Bố trí thí nghiệm tinh luyện và tẩy trắng siêu âm:
  • Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng đồng thời của tỷ lệ bentonite (0,5%; 1,0%; 1,5% w/w) và nhiệt độ xử lý (45°C, 65°C, 80°C) đến hiệu quả khử màu và chỉ số oxy hóa;
  • Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian tẩy trắng siêu âm (5, 10, 15, 20, 25 phút) tại chế độ nhiệt độ và tỷ lệ chất hấp phụ tối ưu được chọn từ thí nghiệm 1;
  • Thiết bị siêu âm sử dụng là bể siêu âm Elmasonic S30H (công suất 280 W, tần số 50 Hz).
  • Tách sáp và đông hóa: Phối trộn dầu sau tẩy trắng với dung môi n-butanol (tỷ lệ 100 g dầu : 40 ml n-butanol), làm lạnh chậm ở 5°C trong 12 giờ rồi hạ sâu xuống -18°C trong 12 giờ để sáp kết tinh hoàn toàn, sau đó ly tâm 4000 vòng/phút trong 20 phút để tách bỏ sáp;
  • Khử mùi: Sử dụng thiết bị cô quay chân không Buchi ở áp suất 32 mmHg, nhiệt độ 95 - 98°C trong 120 phút để bốc bay mùi tanh, nước và vết dung môi n-butanol còn lại.

Phương pháp phân tích hóa lý và thiết bị kiểm nghiệm:

• Xác định chỉ số acid tự do (% FFA tính theo acid oleic) bằng phương pháp chuẩn độ thể tích dung dịch NaOH 0,1 N với chỉ thị phenolphthalein;
• Xác định chỉ số peroxide (PV, tính bằng meq O2/kg) bằng phản ứng giải phóng iod từ dung dịch KI và chuẩn độ bằng Na2S2O3 với hồ tinh bột;
• Xác định chỉ số iod (IV) phản ánh mức độ bất bão hòa của dầu;
• Đo mật độ quang (OD) tại bước sóng 420 nm bằng máy quang phổ UV-Vis để đánh giá cường độ màu sắc;
• Xác định tọa độ màu L* (độ sáng), a* (độ đỏ/lục), b* (độ vàng/lam) trên hệ màu CIE và tính biến thiên sai khác màu tổng thể (ΔE);
• Phân tích hàm lượng phosphorus, sắt (Fe), tỷ trọng tương đối, độ ẩm và thành phần acid béo bằng sắc ký khí (GC).

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan tài liệu

Chương này hệ thống hóa các đặc điểm sinh học của cá tra (Pangasius hypophthalmus), tình hình vùng nuôi, sản lượng và kim ngạch xuất khẩu của ngành hàng cá tra tại Việt Nam trong giai đoạn 2017 - 2019. Tác giả tổng hợp cấu trúc dinh dưỡng của thịt và mỡ cá tra, so sánh tỷ lệ lipid phân bố ở các bộ phận (từ 2,95% ở vây lưng đến 93,32% ở nội tạng). Chương 1 phân tích chi tiết bản chất hóa học của các cấu phần trong dầu cá: cấu trúc triglyceride mạch dài C14 - C24, nhóm acid béo bão hòa (palmitic C16:0, myristic C14:0, stearic C18:0), nhóm acid béo chưa bão hòa đơn và đa (đặc biệt là EPA C20:5 n-3 và DHA C22:6 n-3), cũng như các tạp chất phi glyceride (phospholipid HP, NHP, sáp este, carotenoid, ion đồng, sắt).

Tác giả đánh giá ưu nhược điểm của các phương pháp thu hồi dầu thô truyền thống: phương pháp ép khô (115 - 140°C gây biến tính nhiệt), ép ướt (82 - 96°C), trích ly enzyme protease (45 - 75°C) và trích ly dung môi hữu cơ (hexane, isopropanol). Đồng thời, chương này phân tích cơ chế năm công đoạn tinh luyện dầu ăn công nghiệp: khử gum bằng acid citric nhằm tạo phức chelate với ion Mg2+, Ca2+ để chuyển NHP thành HP tan trong nước; trung hòa xà phòng hóa bằng kiềm NaOH; tẩy trắng bằng bentonite hoạt hóa; đông hóa tách sáp ở nhiệt độ thấp; và khử mùi bằng chưng cất lôi cuốn hơi nước dưới áp suất chân không. Phần cuối chương điểm luận các công trình nghiên cứu quốc tế liên quan đến tẩy trắng hỗ trợ siêu âm trên dầu hướng dương (F. Chemat, 2004), dầu cọ (Simone M. Silva, 2014), dầu cá chép (Mauricio L. Monte, 2015), dầu cá da trơn (Mia Srimiati, 2015) và dầu đậu nành (Elahe Abedi, 2015), từ đó xác nhận tính cần thiết của đề tài khi chưa có nghiên cứu trong nước nào khảo sát tẩy trắng dầu mỡ cá tra bằng bentonite kết hợp sóng siêu âm.

Chương 2: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 mô tả tường tận nguồn nguyên liệu mỡ cá tra lấy từ nhà máy chế biến tại An Giang, danh mục hóa chất phân tích (citric acid, HCl, CHCl3, CH3COOH, KI, NaOH, hồ tinh bột, n-butanol và đất sét bentonite có nguồn gốc Ấn Độ) cùng danh mục thiết bị chuyên dụng (bể siêu âm Elmasonic S30H, máy đo quang phổ UV-Vis, cân phân tích 4 số Sartorius BL 210S, máy ly tâm Rotana 460, máy cô quay chân không Buchi).

Nội dung trọng tâm của chương là thiết kế chi tiết quy trình công nghệ thu hồi dầu thô bằng nước nóng ở 70°C trong 15 phút, sơ đồ quy trình tinh luyện dầu khép kín (tẩy trắng siêu âm -> ly tâm tách bã -> đông hóa tách sáp bằng n-butanol ở -18°C -> khử mùi chân không ở 95 - 98°C). Chương này trình bày chi tiết sơ đồ khối bố trí hai ma trận thí nghiệm khảo sát các biến số độc lập (tỷ lệ bentonite 0,5 - 1,5%, nhiệt độ 45 - 80°C, thời gian 5 - 25 phút), kèm theo quy trình thao tác chuẩn xác định các chỉ tiêu hóa nghiệm (FFA, PV, IV, OD420nm, hệ màu CIE Lab*, phosphorus, sắt, tỷ trọng) và công thức tính toán độ lệch màu sai khác ΔE.

Chương 3: Kết quả và biện luận

Chương 3 trình bày các kết quả thực nghiệm thu được từ quá trình tinh luyện và thảo luận cơ chế hóa lý chi phối:

• Đánh giá chất lượng nguyên liệu dầu thô ban đầu: Mẫu dầu thô sau trích ly có màu vàng đậm đục do chứa lượng sáp và carotenoid cao, mật độ quang OD420nm lớn, chỉ số acid và chỉ số peroxide phản ánh trạng thái oxy hóa ban đầu của mỡ cá trước tinh luyện.
• Ảnh hưởng của tỷ lệ bentonite và nhiệt độ trong quá trình tẩy trắng siêu âm: Kết quả thực nghiệm chỉ ra rằng khi nhiệt độ tăng từ 45°C lên 80°C, độ nhớt của dầu giảm, làm tăng cường độ xâm thực của sóng siêu âm và thúc đẩy sự khuếch tán của các phân tử chất màu vào bề mặt bentonite. Tại nhiệt độ 80°C, mật độ quang OD420nm giảm sâu nhất. Về tỷ lệ chất hấp phụ, mẫu sử dụng 0,5% bentonite đã đạt hiệu quả làm sáng màu tương đương các nồng độ cao hơn (1,0% và 1,5%) mà không làm tổn thất lượng dầu giữ lại trong bã đất sét. Chỉ số peroxide (PV) cũng có xu hướng giảm tại điều kiện này do bentonite hấp phụ một phần hydroperoxide và các gốc phân cực.
• Ảnh hưởng của thời gian tẩy trắng siêu âm tại 80°C và 0,5% bentonite: Khảo sát các mốc 5, 10, 15, 20 và 25 phút cho thấy tại mốc 15 phút, giá trị OD420nm đạt mức thấp nhất (0,20) và chỉ số chênh lệch màu ΔE đạt 8,82. Nếu kéo dài thời gian tẩy trắng lên 20 - 25 phút, xảy ra hiện tượng đảo màu nhẹ và chỉ số peroxide có dấu hiệu tăng do dầu bị gia nhiệt kéo dài dưới tác động dao động phân tử của sóng siêu âm dẫn đến quá trình tự oxy hóa.
• Biến đổi chất lượng qua các giai đoạn tinh luyện: Quá trình tinh luyện qua ba bước (tẩy trắng siêu âm, đông hóa tách sáp bằng n-butanol và khử mùi bằng cô quay chân không) đã loại bỏ phần lớn tạp chất. Độ đục do sáp bị triệt tiêu sau công đoạn làm lạnh đông hóa ở -18°C; mùi tanh đặc trưng cùng dư lượng dung môi n-butanol được loại bỏ ở công đoạn khử mùi chân không 32 mmHg. Dầu tinh luyện thu được có trạng thái lỏng, màu vàng sáng trong suốt ở nhiệt độ phòng.

Chương 4: Kết luận

Chương 4 đúc kết các thông số kỹ thuật tối ưu đã xác lập cho công đoạn tẩy trắng dầu cá tra bằng sóng siêu âm kết hợp bentonite. Tác giả khẳng định toàn bộ các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm dầu cá tinh luyện đều đáp ứng giới hạn quy định cho dầu cá thực phẩm theo tiêu chuẩn quốc tế Bimbo (1998). Chương này đánh giá tiềm năng ứng dụng công nghệ vào thực tế sản xuất tại các cơ sở chế biến thủy sản vùng Đồng bằng sông Cửu Long nhằm nâng cao giá trị chuỗi sản phẩm cá tra.

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đã xác định được bộ thông số công nghệ tối ưu cho quá trình tẩy trắng dầu cá tra theo mẻ kết hợp sóng siêu âm:

• Nhiệt độ xử lý tẩy trắng: 80°C;
• Tỷ lệ chất hấp phụ bentonite: 0,5% (w/w so với lượng dầu);
• Thời gian tẩy trắng siêu âm: 15 phút (vận hành ở công suất siêu âm 280 W, tần số 50 Hz).

Tại chế độ công nghệ này, hiệu quả tẩy trắng biểu hiện qua các chỉ số đo đạc cụ thể:

• Mật độ quang OD420nm giảm xuống mức 0,20;
• Giá trị biến thiên màu sắc tổng thể ΔE trên hệ màu CIE Lab* đạt 8,82 so với mẫu dầu thô đối chứng;
• Sản phẩm dầu cá sau khi trải qua đầy đủ chuỗi tinh luyện (tẩy trắng siêu âm -> đông hóa tách sáp bằng n-butanol ở -18°C -> khử mùi cô quay chân không ở 95 - 98°C) đạt các chỉ tiêu hóa lý, cảm quan và độ tinh khiết nằm trong ngưỡng cho phép đối với dầu cá tinh luyện theo tiêu chuẩn quốc tế Bimbo (1998). Dầu giữ được hàm lượng các acid béo omega-3 quan trọng là EPA và DHA.

Bảng tổng hợp so sánh các chỉ tiêu chất lượng và chế độ tẩy trắng của dầu cá tra:

Chỉ tiêu / Thông số	Dầu cá tra thô	Tẩy trắng không siêu âm (80°C, 0,5% bentonite, 15 phút)	Tẩy trắng có siêu âm (80°C, 0,5% bentonite, 15 phút)	Tiêu chuẩn tham chiếu dầu cá tinh luyện (Bimbo, 1998)
Mật độ quang (OD tại 420 nm)	Cao (màu sẫm đục)	Giảm trung bình	0,20 (thấp nhất, dầu trong sáng)	Không quy định cụ thể
Sai khác màu tổng thể (ΔE)	0 (mẫu chuẩn)	Mức độ biến đổi màu thấp	8,82 (khác biệt màu sắc rõ rệt)	Cảm quan vàng sáng
Chỉ số peroxide (PV, meq O2/kg)	Cao	Giảm vừa phải	Giảm đạt tiêu chuẩn	≤ 5 meq O2/kg
Chỉ số acid béo tự do (% FFA)	Dao động 1 - 7%	Giảm nhẹ	Giảm sau chuỗi tinh luyện	≤ 0,1 - 0,25%
Tỷ lệ bentonite tiêu tốn	—	1,5 - 3,0% (thông thường)	0,5% (tiết kiệm chất hấp phụ)	—
Thời gian tẩy trắng	—	30 - 60 phút	15 phút (rút ngắn thời gian)	—
Trạng thái vật lý	Đục, lắng cặn khi nguội	Đục nhẹ do còn sáp	Trong suốt, không kết tinh sáp ở 25°C	Trong suốt, không vẩn đục

Đóng góp của khóa luận thể hiện ở việc xây dựng thành công quy trình tinh luyện dầu cá tra có tích hợp công nghệ sóng siêu âm ở quy mô phòng thí nghiệm. Việc ứng dụng hiệu ứng xâm thực của sóng siêu âm giúp giảm nồng độ đất sét bentonite cần dùng xuống mức 0,5% và rút ngắn thời gian xử lý xuống còn 15 phút so với các quy trình tẩy trắng truyền thống, hạn chế hao hụt dầu trong bã thải và giảm chi phí tác nhân hấp phụ. Đề tài cung cấp cơ sở dữ liệu thực nghiệm phục vụ việc chuyển giao quy trình tận dụng 120.000 tấn mỡ cá phế thải hàng năm thành nguồn dầu thực phẩm giàu omega-3.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Mặc dù đạt được các mục tiêu đề ra, khóa luận tồn tại một số hạn chế gắn liền với phạm vi nghiên cứu thực nghiệm được ghi nhận trong văn bản:

• Quy mô thực nghiệm mới dừng lại ở quy mô phòng thí nghiệm với thể tích mẻ nhỏ (50 ml dầu cho mỗi thí nghiệm tẩy trắng, 100 g cho đông hóa và 500 g cho khử mùi);
• Quá trình đông hóa tách sáp sử dụng dung môi phụ trợ n-butanol kết hợp hạ nhiệt độ âm sâu (-18°C) kéo dài trong 24 giờ. Quy trình này phù hợp cho xử lý tách sáp triệt để trong phòng thí nghiệm nhưng gặp rào cản về an toàn cháy nổ, chi phí năng lượng và khả năng thu hồi dung môi khi triển khai ở quy mô công nghiệp;
• Thiết bị khử mùi ở quy mô phòng thí nghiệm chỉ sử dụng máy cô quay chân không ở nhiệt độ 95 - 98°C, chưa mô phỏng đúng điều kiện khử mùi công nghiệp tiêu chuẩn (sử dụng thiết bị chưng cất chân không sâu 2 - 3 mbar, nhiệt độ 180 - 240°C kết hợp sục hơi nước bão hòa);
• Nghiên cứu chưa theo dõi biến thiên chất lượng dầu theo thời gian bảo quản dài hạn (chưa đánh giá độ bền oxy hóa thông qua chỉ số Rancimat hoặc TOTOX).

Các hướng mở rộng tiếp theo bao gồm:

• Nghiên cứu thay thế kỹ thuật đông hóa dùng n-butanol bằng phương pháp đông hóa khô vật lý (dry winterization) sử dụng thiết bị làm lạnh có cánh khuấy kiểm soát gradient nhiệt độ và kết hợp chất trợ lọc không độc hại;
• Thử nghiệm tẩy trắng siêu âm trên hệ thống dòng chảy liên tục (continuous flow ultrasonic reactor) ở quy mô pilot;
• Đánh giá chi tiết hàm lượng tồn dư của các hydrocarbon thơm đa vòng (PAH) và kiểm tra hạn sử dụng của dầu tinh luyện trong bao bì thương mại.

Giá trị tham khảo

Báo cáo khóa luận là tài liệu tham khảo hữu ích cho:

• Giảng viên, sinh viên và học viên cao học chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm, Công nghệ Chế biến Thủy hải sản, Kỹ thuật Hóa học và Công nghệ Sau thu hoạch trong việc tra cứu số liệu thực nghiệm về tính chất lipid cá tra và công nghệ chế biến phụ phẩm thủy sản;
• Kỹ sư công nghệ, cán bộ nghiên cứu và phát triển (R&D) tại các nhà máy chế biến cá tra phi lê xuất khẩu đang tìm kiếm giải pháp kỹ thuật nâng cao giá trị mỡ cá phế thải;
• Người thực hiện các đề tài liên quan đến kỹ thuật trích ly và tinh luyện dầu béo động thực vật.

Các nội dung có giá trị tham khảo ứng dụng cao nhất bao gồm: thông số vận hành tẩy trắng hỗ trợ siêu âm (80°C, 15 phút, 0,5% bentonite, tần số 50 Hz), quy trình trích ly dầu thô bằng nước nóng 70°C không dung môi và bộ phương pháp phân tích chuẩn độ kiểm nghiệm chỉ số dầu mỡ (FFA, PV, IV, đo OD420nm và tính toán sai khác màu CIE ΔE).

Câu hỏi thường gặp

1. Vì sao nhóm nghiên cứu lựa chọn dung môi là nước để trích ly dầu thô từ mỡ cá tra thay vì các dung môi hữu cơ như hexane hay isopropanol?
Mặc dù dung môi không phân cực như hexane cho hiệu suất thu hồi dầu cao hơn phương pháp ép trục vít khoảng 11,5%, tác giả lựa chọn dung môi nước vì mục tiêu sản phẩm là dầu ăn phục vụ con người. Nước đảm bảo an toàn thực phẩm, không gây độc tính, không để lại dư lượng dung môi nguy hiểm trong sản phẩm, đồng thời chi phí thấp và dễ dàng phân tách bằng phương pháp ly tâm và phễu chiết ở các công đoạn tinh luyện tiếp theo.

2. Sóng siêu âm hỗ trợ quá trình tẩy trắng dầu cá tra thông qua những cơ chế vật lý nào?
Sóng siêu âm cường độ cao (công suất 280 W, tần số 50 Hz) khi truyền vào môi trường dầu sẽ tạo ra hiện tượng xâm thực (cavitation). Sự hình thành và sụp đổ nhanh chóng của các bọt khí tạo ra áp suất và sóng xung kích cục bộ, dẫn đến chuyển động hỗn loạn của chất lỏng. Cơ chế này giúp phân tán đồng đều các hạt bentonite, giảm lớp trở lực khuếch tán bề mặt, tăng cường động lực học hấp phụ và diện tích tiếp xúc thông qua hiện tượng bào mòn bề mặt hạt sét, từ đó tăng hiệu suất loại bỏ sắc tố và chất oxy hóa.

3. Chế độ công nghệ tối ưu cho công đoạn tẩy trắng dầu cá tra kết hợp siêu âm được xác lập từ thực nghiệm là gì?
Điều kiện tối ưu được kết luận từ Chương 3 là: nhiệt độ tẩy trắng 80°C, tỷ lệ bentonite sử dụng là 0,5% (theo khối lượng dầu) và thời gian xử lý siêu âm là 15 phút. Tại chế độ này, mật độ quang OD420nm đạt mức thấp nhất là 0,20 và độ sai khác màu tổng thể ΔE đạt 8,82, đảm bảo hiệu quả khử màu cao mà không gây hiện tượng đảo màu hay tăng sinh peroxide do quá nhiệt.

4. Quy trình đông hóa và tách sáp trong nghiên cứu được tiến hành với những điều kiện cụ thể nào?
Dầu sau tẩy trắng (100 g) được đưa về nhiệt độ 25°C, bổ sung 40 ml dung môi n-butanol trong bình tam giác 250 ml. Hỗn hợp được làm lạnh bậc thang: giữ ở 5°C trong 12 giờ, sau đó chuyển sang bảo quản lạnh sâu ở -18°C trong ít nhất 12 giờ để các tinh thể sáp và triglyceride nóng chảy cao kết tinh hoàn toàn. Cuối cùng, hỗn hợp được ly tâm với tốc độ 4000 vòng/phút trong 20 phút để tách bỏ hoàn toàn phần cặn sáp lắng tụ.

5. Chất lượng dầu cá tra tinh luyện thu được được đánh giá đối chiếu theo tiêu chuẩn nào?
Các chỉ tiêu hóa lý, cảm quan và độ sạch của dầu cá tra sau tinh luyện (chỉ số acid FFA, chỉ số peroxide PV, chỉ số iod IV, mật độ quang, độ ẩm, hàm lượng sắt và phosphorus) được đối chiếu và xác nhận nằm hoàn toàn trong giới hạn cho phép của tiêu chuẩn quốc tế đối với dầu cá tinh luyện do Bimbo đề xuất năm 1998.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của Bùi Thị Thanh Hằng và Lại Đào Hiếu Hạnh đã hoàn thành việc thiết lập quy trình tinh sạch dầu cá tra từ nguồn phế phụ phẩm mỡ cá bằng phương pháp hấp phụ bentonite kết hợp hỗ trợ sóng siêu âm. Kết quả thực nghiệm đã xác định được chế độ tẩy trắng tối ưu tại 80°C với 0,5% bentonite trong thời gian 15 phút ở tần số siêu âm 50 Hz, giúp giảm thiểu lượng chất hấp phụ và rút ngắn thời gian xử lý. Sản phẩm dầu cá tinh luyện sau chuỗi công đoạn tẩy trắng, đông hóa tách sáp và khử mùi chân không đều đạt các chỉ tiêu chất lượng theo tiêu chuẩn Bimbo (1998), bảo toàn được các acid béo omega-3 có giá trị dinh dưỡng cao. Công trình cung cấp luận cứ khoa học và dẫn liệu thực nghiệm hỗ trợ phát triển công nghệ chế biến sâu phụ phẩm ngành thủy sản tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Tổng quan về cá tra 1. Đặc điểm sinh học Cá tra (Pangasius hypophthalmus) là loài cá nước ngọt sống trong lưu vực sông của Đông Nam Á như sông Mekong, sông Chao Phraya. Thường được nuôi chủ yếu trong ao đất, sâu tới 4 m, tại đồng bằng sông Cửu Long ở miền Nam Việt Nam (Lam T Phan cùng công sự, 2009).

Cá tra thuộc ngành động vật xương sống, lớp cá lưỡng tiêm (Pisces), bộ cá nheo (Siluriformes), họ cá tra (Pangasiidae), giống cá tra (Pangasius), loài cá tra (Nguyễn Văn Thường, 2007, Lê Ngọc Tú cùng công sự, 2001). Cá tra Cá tra có thân dài, không vẩy, màu sắc đen xám, bụng hơi bạc, phần bụng cá to tròn vì có lá mỡ rất lớn, miệng rộng và có đôi râu dài. Cá sống chủ yếu ở nước ngọt, chịu được nước lợ nhẹ (độ muối dưới 10%), chịu đựng được nước phèn có pH > 4. Cá tra có cơ quan hô hấp phụ nên có thể sống được ở những ao hồ chật hẹp, thiếu oxi, nên nuôi được mật độ rất cao (Phạm Văn Khánh, 2009).

Cá tra là một loài ăn tạp, thường được cho ăn phụ phẩm nông nghiệp như là cám gạo, đậu nành và phụ phẩm cá trong quá trình nuôi (Elena Orban cùng công sự, 2008). Thành phần hóa học của thịt cá tra gồm có: nước, protein, lipid, glucid, khoáng chất, vitamin, enzyme và một số hormon. Cũng giống như các loài thủy sản khác, thành phần hóa học của cá tra khác nhau về giống loài, về môi trường sống, trạng thái sinh lý, mùa vụ, nguồn 1 thức ăn, thời tiết khí hậu. Thành phần hóa học có ảnh hưởng rất lớn đến giá trị cảm quan và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm (Trần Minh Phú cùng công sự, 2014).

Thành phần dinh dưỡng trong 100 g phi lê cá tra Độ ẩm (%) 80 – 85 Hàm lượng protein (%) 12,6 – 15,6 Hàm lượng chất béo (%) 1,1 – 1,3 Hàm lượng cholesterol (mg) 21 – 39 Hàm lượng natri (mg) 222 – 594 Tỷ lệ acid béo không bão hòa (%) 12,5 – 18,8 Tỷ lệ acid béo bão hòa (%) 41,1 – 47,8 (Nguồn: Elena Orban cùng cộng sự, 2008) Theo một nghiên cứu khác, hàm lượng lipid đã được tìm thấy trong số các phần khác nhau dao động từ 2,95% đến 93,32%, thấp nhất trong phần vây lưng và cao nhất trong nội tạng. Hàm lượng protein, độ ẩm và tro tỷ lệ nghịch với hàm lượng lipid giữa các phần trong cơ thể. Không có sự thay đổi rõ ràng của từng thành phần acid béo ở các phần khác nhau. Acid béo không bão hòa đơn là chất béo chiếm ưu thế nhất và được tìm thấy trong tất cả các mô dao động từ 32,7% đến 39,9%, sau đó là acid béo bão hòa dao động từ 30,2% đến 36,5% (tổng lượng acid béo), trong khi đó tổng hàm lượng acid béo không bão hòa đa là thấp nhất dao động từ 14,8% đến 24,0% (Pornpisanu Thammapat cùng cộng sự, 2010) 1.2 Tình hình nuôi trồng cá tra hiện nay Cá tra là một trong các loại cá lớn nhất ở khu vực đồng bằng sông Cửu Long, Việt Nam và cũng có giá trị xuất khẩu cao.

Trong những năm qua, ngành hàng cá tra có sự phát triển nhanh chóng, đóng góp lớn cho phát triển ngành thuỷ sản nói chung cũng như sự phát triển kinh tế - xã hội vùng đồng bằng sông Cửu Long nói riêng. Chỉ trong thời gian ngắn diện tích nuôi thả tăng trên 10 lần, sản lượng đạt trên 1,4 triệu tấn. Đây là ngành kinh tế quan trọng, thu hút trên 200.000 lao 2 động, hơn 70 cơ sở chế biến phi lê cá tra đông lạnh, kim ngạch xuất khẩu đạt 1,79 tỷ USD vào năm 2017 (theo Tổng cục Thủy Sản, 2017). Năm 2017, diện tích nuôi cá tra ước đạt 5.227 ha, tăng 3,5% so với năm 2016 với sản lượng thu hoạch ước đạt 1,250 nghìn tấn, tăng 5,3% so với năm 2016.

Tại đồng bằng sông Cửu Long, các tỉnh có diện tích nuôi lớn đạt sản lượng cá tra tăng mạnh là Đồng Tháp với 466,3 nghìn tấn, tăng 6,0%, An Giang 261,6 nghìn tấn (+5,9%), Cần Thơ đạt 174,2 nghìn tấn (+6,4%) (theo Tổng cục thống kê, 2017). Tuy nhiên, tại một số địa phương, năm 2017, sản lượng hoặc diện tích nuôi giảm so với năm trước như: Tiền Giang, Hậu Giang, Trà Vinh. Tính đến ngày 30/9/2017, cả nước có 104 cơ sở sản xuất giống cá tra, tập trung chủ yếu ở Đồng Tháp (78 cơ sở) và An Giang (10 cơ sở) và khoảng 3.500 cơ sở ương dưỡng giống cá tra theo 2 giai đoạn. Số lượng sản xuất được khoảng 25 - 28 tỷ con cá bột, hơn 2,0 tỷ cá tra giống (theo Hiệp hội chế biến và xuất khẩu thủy sản Việt Nam).

Sản lượng cá tra thương phẩm tăng vượt bậc, từ 23.250 tấn năm 1997 tăng lên 1.500 tấn trong năm 2013, tăng hơn 50 lần. Sản lượng cá tra năm 2017 đạt 1,25 triệu tấn với diện tích khoảng 6. Năm 2018, tổng sản lượng cá tra nuôi toàn cầu ước đạt 2,8 triệu tấn, tăng 6% so với năm 2017. Trong đó, Việt Nam (tập trung chủ yếu ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long) chiếm khoảng 45% tổng sản lượng cá tra nuôi toàn cầu, với sản lượng thu hoạch năm 2018 đạt dưới 1,3 triệu tấn (FAO, 2019).

Theo Tổng Cục Thống kê, giá cá tra nguyên liệu nửa đầu tháng 1/2019 giảm nhẹ so với tháng trước nhưng vẫn ở mức cao, dao động từ 29,000 – 33,000 đồng/kg. Với mức giá này người nuôi có lãi từ 5. Sản lượng cá tra tháng 1 ước tính đạt 82.100 tấn, tăng 7,5% so với cùng kì năm trước. 2018 đánh dấu là năm đầu tiên trong vòng 20 năm qua kim ngạch xuất khẩu cá tra đạt ngưỡng kỉ lục tới 2,26 tỉ USD tăng 26,5% so với năm 2017.

Trong đó Mỹ là thị trường tiêu thụ cá tra lớn nhất của Việt Nam (theo Tổng cục Thống kê, 2019). Diện tích thả nuôi mới tính đến 17/3/2019 là 879 ha (tăng 260 ha (42%) so với cùng kỳ 2018), lũy kế diện tích hiện đang nuôi là 2. Diện tích thu hoạch lũy kế là 585 ha (tăng 91 ha (18,4%) so với cùng kỳ 2018). Sản lượng luỹ kế là: 180.

Giá cá tra thương phẩm loại 1 hiện dao động trong khoảng 24,000 – 24,500 đồng/kg, giảm 4,000-5,000 đồng/kg so với hồi đầu năm 2019. Giá cá tra giống dao động từ 40,000 – 43,000 đồng/kg (cỡ 2 cm mẫu 30 con/kg), giá từ 65,000-70,000 đồng/kg loại 1,5 cm (mẫu 70 con/kg) (theo Tổng cục Thủy Sản, 2019). Tuy nhiên, nước ta chủ yếu xuất khẩu cá tra qua các nước ở dạng phi lê, các sản phẩm phụ như đầu, da, xương, mỡ (chiếm 65%) không được sử dụng và thải ra ngoài môi trường (Lê Văn Việt Mẫn cùng công sự, 2011). Tổng hợp các thành phần của cá tra STT Thành phần Tỷ lệ (%) 1 Mỡ 2,3 2 Thịt 37,1 3 Phụ phẩm 60,59 4 Sai số 0,04 (Nguồn: Lê Thị Thanh Xuân cùng cộng sự, 2018) Trong đó chỉ có đầu và xương được thu mua với số lượng nhỏ để chế biến thức ăn gia súc, gia cầm và thủy hải sản.

Sản lượng mỡ từ các nhà máy khá lớn. Hàng năm các nhà máy chế biến thủy sản trong khu vực này thải ra khoảng 120 ngàn tấn mỡ cá phế. Do đó, việc nghiên cứu tạo ra các sản phẩm dầu cá là rất cần thiết giúp giải quyết vấn đề phụ phẩm, nâng cao giá trị kinh tế và cải thiện sức khỏe cho con người.2 Thành phần hóa học của dầu cá Dầu cá là dầu được tách ép từ mỡ hoặc gan cá: cá hồi, cá ngừ, cá tra, cá basa, …. Dầu cá chứa eicosapentaenoic acid omega-3 (EPA) và docosahexaenoic acid (DHA) có lợi 4 cho cơ thể (Moghadasian, Mohammed H.

Thành phần hóa học chủ yếu của dầu cá bao gồm (O’Brien, 2003): - Triglyceride: thành phần quan trọng và chủ yếu của dầu cá. - Các acid béo tự do: Chiếm khoảng từ 1% đến 10% tùy loại dầu. Dầu cá có thể chiếm tới 82,72% acid béo chưa bão hòa, bao gồm các acid béo không no có nhiều hơn một nối đôi khoảng 35,59% và các acid béo thuộc nhóm omega – 3 chiếm 17,04%. Tỷ lệ các loại acid có thể thay đổi tùy thuộc vào phương pháp tách lọc và mục đích sản xuất dầu cá.

- Các chất hòa tan khác như vitamin A, D, E hay các nguyên tố vi lượng: chiếm từ 0,2 – 1%. - Các nguyên tố siêu vi lượng có tỷ lệ nhỏ trong giới hạn cho phép, không gây nguy hại đến sức khỏe: As, Cd, Hg, Pb. Triglyceride và acid béo Độ dài chuỗi carbon của acid béo trong dầu cá thường vượt quá C-18 và có tỷ lệ cao các acid béo chứa C-20, 22 có khi lên đến C-24. Tổng tỷ lệ các acid béo mạch dài này thường chiếm tới 25-30% đôi khi lên tới 50% tổng acid béo (Maurice E Stansby, 1969).

Theo Gruger (1967) đã báo cáo rằng các acid béo có nguồn gốc từ dầu cá gồm ba loại chính: acid béo bão hòa, không bão hòa đơn và không bão hòa đa. Các acid béo bão hòa (SAFAs) thường chiếm 20-30% tổng lượng acid béo của các sinh vật biển. Acid béo bão hòa có chiều dài chuỗi carbon thường nằm trong khoảng từ C- 12 (acid lauric) đến C-24 (acid lignoceric). Một vài loại acid C-8 và C-10 cũng có thể được tìm thấy trong một số loại dầu cá.

Mặc dù có nhiều loại hợp chất hóa học, tuy nhiên chỉ có ba acid béo bão hòa quan trọng trong dầu cá là : acid palmitic (C16: 0) chiếm 10 - 15%, acid myristic (C14: 0) chiếm 3-13% và acid stearic (C18: 0) chiếm 1-4% (RG Ackman, 1982). Acid không bão hòa đơn bao gồm acid monoethenoic và loại acid không bão hòa đa bao gồm các acid polyethenoic có chứa từ 2 đến 6 liên kết ethylenic trong mỗi acid. Độ dài chuỗi carbon của các acid không bão hòa, từ C-14 (acid 9-tetradecenoic) đến C-22 (acid 4,7,10,13,16,19-docosahexaenoic). Một lượng nhỏ acid monoenoic C-10 và C-12 đã được tìm thấy trong một số loại dầu cá.

Trong dầu cá, không có acid acetylenic và acid carboxylic hydroxy (EH Gruger, 1967). 5 Hầu hết các acid béo không bão hòa đa (PUFAs) trong dầu cá tồn tại dưới dạng omega-3 và có liên quan đến acid linolenic. Ngược lại, acid béo loại omega-6 thường chiếm ưu thế trong hầu hết các loại dầu khác. Các hợp chất này có liên quan đến sự tổng hợp sinh học với acid linoleic (Stansby, 1982).

Omega-3 được sự quan tâm nhất là acid eicosapentaenoic (EPA) và acid docosahexaenoic (DHA) (Pigott và Tucker, 1987). EPA (C20: 5-3) và DHA (C22: 60-3) được coi là chất bổ sung dinh dưỡng, hoặc là chất điều trị ức chế nhiều loại bệnh lý ở người và thường được gọi là acid béo "omega-3".