LỜI MỞ ĐẦU Trong nhiều năm qua, tôm và các sản phẩm từ tôm luôn chiếm một tỷ trọng lớn trong cơ cấu các mặt hàng thủy sản xuất khẩu của Việt Nam. Năm 2010, xuất khẩu tôm của Việt Nam đem về hơn 2,1 tỉ USD, năm 2011 là 2,4 tỉ USD và năm 2012 là 2,25 tỉ USD. Dự báo trong những năm tiếp theo, tôm vẫn chiếm giữ vị trí dẫn đầu trong cơ cấu các mặt hàng xuất khẩu thủy sản của đất nƣớc (VASEP, 2013). Cho đến nay loài tôm đƣợc nuôi phổ biến nhất là tôm sú và tôm càng xanh, sản lƣợng cao nhất là tôm sú.
Nhƣng những năm gần đây, tôm thẻ chân trắng cũng đƣợc nuôi nhiều, bởi vì đặc tính dễ nuôi, năng suất gấp hai lần nuôi tôm sú và hiệu quả kinh tế cao, góp phần tạo thêm sự đa dạng về mặt hàng tôm, phục vụ nhu cầu xuất khẩu và tiêu thụ nội địa. Tuy nhiên, tôm nói chung và tôm thẻ chân trắng nói riêng có hệ enzyme và vi sinh vật đa dạng, hoạt động rất mạnh nên rất khó bảo quản. Một trong những biến đổi chất lƣợng thƣờng gặp nhất ở tôm trong quá trình bảo quản là hiện tƣợng biến đen. Hiện tƣợng biến đen không phải là biểu hiện của sự giảm giá trị dinh dƣỡng ở tôm, nhƣng nó làm giảm giá trị cảm quan và dẫn đến giá thành sản phẩm cũng bị hạ theo.
Để hạn chế sự biến đen và giữ giá trị cho tôm, ngƣời ta thƣờng sử dụng các hợp chất nhƣ sulphite, clorin, polyphosphate… tuy chất hóa học có khả năng chống biến đen và giữ đƣợc độ tƣơi nguyên liệu hiệu quả nhƣng những quy định mang tính pháp lý về an toàn thực phẩm ở nhiều nƣớc không cho phép hoặc hạn chế sự dụng các chất này. Vì dƣ lƣợng của chúng trong sản phẩm sẽ ảnh hƣởng đến sức khỏe ngƣời sử dụng. Cho nên ngƣời ta đang hƣớng đến sử dụng các chất có nguồn gốc tự nhiên, ví dụ một vài loài thực vật có chứa hợp chất chống oxy hóa cao nhƣ trà xanh, nấm rơm, rau mùi, hạt nho, hạt bơ,. Theo một nghiên cứu của đại học quốc gia Singapore thì hạt bơ có chứa hơn 70% chất chống oxy hóa có trong nguyên quả bơ, nhƣng chƣa có nhiều nghiên cứu mở rộng phạm vi sử dụng hạt bơ vào các lĩnh vực nhƣ bảo quản thực phẩm, thực phẩm chức năng,…Vì vậy, với mong muốn tìm ra phụ gia có khả năng bảo quản tôm, làm giảm hiện tƣợng biến đen và oxy hóa lipid ở tôm, đề tài: “Tối ƣu hóa quy trình trích ly hoạt chất chống oxy hóa từ hạt bơ và ứng dụng bảo quản tôm thẻ chân trắng” đƣợc triển khai với: Mục tiêu nghiên cứu - Tối ƣu hóa quy trình trích ly hoạt chất chống oxy hóa từ hạt bơ.
- Áp dụng bảo quản tôm thẻ chân trắng. Nội dung nghiên cứu - Tổng quan về loài tôm thẻ chân trắng. - Tổng quan tình hình khai thác, nuôi trồng và bảo quản tôm thẻ chân trắng. xx do an - Quy hoạch thực nghiệm khảo sát ảnh hƣởng của thành phần dung môi, nhiệt độ sấy và nhiệt độ trích ly đến quy trình trích ly hoạt chất chống oxy hóa từ hạt bơ.
- Áp dụng bảo quản tôm thẻ chân trắng - Giải bài toán thực nghiệm, tìm các thông số tối ƣu. Phƣơng pháp nghiên cứu - Tổng hợp tài liệu để hiểu rõ hơn về đề tài đang nghiên cứu - Nghiên cứu thực nghiệm, quy hoạch thực nghiệm và tối ƣu hóa thực nghiệm - Xử lý số liệu và giải thích kết quả - Đƣa ra kết luận và kiến nghị Ý nghĩa khoa học Những kết quả thu nhận đƣợc sau khi tiến hành tối ƣu hóa quy trình trích ly hoạt chất chống oxy hóa từ hạt bơ và ứng dụng vào bảo quản tôm thẻ chân trắng ở quy mô phòng thí nghiệm, sẽ là cơ sở khoa học cho các nghiên cứu điều chế phụ gia bảo quản tôm sau này. xxi do an CHƢƠNG 1. Giới thiệu về tôm thẻ chân trắng 1.
Đặc điểm sinh học Hình 1. Tôm thẻ chân trắng Tôm thẻ chân trắng là loài giáp xác mƣời chân, có nguồn gốc từ bờ biển Ðông Thái Bình Dƣơng và Nam Mỹ, từ Tumbes, phía nam Peru tới phía bắc Mexico. Từ những năm 1970, tôm thẻ chân trắng đƣợc giới thiệu rộng rãi khắp thế giới và đến năm 2000 tôm thẻ chân trắng trở thành loài tôm đƣợc nuôi chủ yếu ở châu Á. Hệ thống phân loại tôm thẻ chân trắng: Tôm thẻ chân trắng thuộc ngành Arthropoda, lớp Malacostraca, bộ Decapoda, họ Penaeidae, chi Litopenaeus và Loài Litopenaeus vannamei (Penaeus vannamei) Boone, 1931.
Tôm thẻ chân trắng có khả năng thích nghi với giới hạn rộng về độ mặn và nhiệt độ: Có khả năng thích nghi với độ mặn từ 0,5 đến 45‰ nhƣng thích hợp với độ mặn từ 7 ÷ 34‰ và tăng trƣởng tốt ở độ mặn khá thấp từ 10 đến 15 ‰. Vì thế, tôm chân trắng đƣợc xem là ứng cử viên sáng giá cho nuôi thủy sản nội địa.[2] Mặc dù tôm có khả năng thích nghi với giới hạn rộng về nhiệt độ (15 ÷ 330C), nhƣng nhiệt độ thích hợp nhất cho sự phát triển của tôm là từ 23 đến 300C. Nhiệt độ tối ƣu cho tôm lúc nhỏ (trọng lƣợng khoảng một gam) là 300C và cho tôm lớn (12 ÷ 18g) là 270C. Tuy nhiên, trong điều kiện nhiệt độ thấp tôm mẫn cảm hơn với các bệnh do virus nhƣ bệnh đốm trắng và hội chứng Taura.[3] 1 do an Trong vùng biển tự nhiên, tôm chân trắng sinh sống ở nơi có đáy bùn, độ sâu dƣới 72 mét, tôm trƣởng thành phần lớn sinh sống ở ven biển gần bờ, tôm con phân bố nhiều ở vùng cửa sông - nơi giàu chất dinh dƣỡng.
Ban ngày tôm vùi mình trong bùn, kiếm ăn vào ban đêm. Tôm chân trắng là loài ăn tạp giống nhƣ những loài tôm khác. Song không đòi hỏi thức ăn có hàm lƣợng đạm cao nhƣ tôm sú. Tôm thẻ chân trắng có tốc độ sinh trƣởng nhanh, chúng lớn nhanh hơn tôm sú ở tuổi thành niên.
Chúng trải qua sáu giai đoạn ấu trùng Nauplilus, ba giai đoạn ấu trùng Zoae và ba giai đoạn ấu trùng Mysis trong cuộc đời ấu trùng của mình ở gần mặt nƣớc (Kitani, 1986). Ngay sau đó, chúng chuyển sang giai đoạn hậu ấu trùng và sống ở tầng đáy. Tôm nhỏ lúc thay vỏ cần vài giờ để vỏ cứng nhƣng khi tôm đã lớn thì cần khoảng một đến hai ngày. Trong điều kiện sinh thái phù hợp, tôm có khả năng đạt tám đến mƣời gam trong giai đoạn 60 đến 80 ngày hoặc từ tôm bột đến tôm cỡ 40g/con trong 180 ngày.
Là đối tƣợng nuôi quan trọng sau tôm sú. Hình thái, cấu trúc Tôm thẻ chân trắng có màu trắng đục, cơ thể có thể hiển thị màu hơi xanh, điều này là do tế bào sắc tố màu xanh dƣơng nằm tập trung ở gần lề của đốt bụng cuối và chân đuôi (Eldred and Hutton, 1960). Chân bò có màu trắng ngà nên gọi tôm chân trắng. Chuỷ là phần kéo dài tiếp với bụng.
Dƣới chuỷ có hai đến bốn răng cƣa, đôi khi có tới năm đến sáu răng cƣa ở phía bụng. Những răng cƣa đó kéo dài, đôi khi tới đốt thứ hai. Vỏ đầu ngực có những gai gân và gai râu rất rõ, không có gai mắt và gai đuôi (gai telssm), không có rãnh sau mắt, đƣờng gờ sau chuỳ khá dài đôi khi từ mép sau vỏ đầu ngực. Gờ bên chuỳ ngắn, chỉ kéo dài tới gai thƣợng vị.
Có sáu đốt bụng, ở đốt mang trứng, rãnh bụng rất hẹp hoặc không có. Telsson (gai đuôi) không phân nhánh. Râu không có gai phụ và chiều dài râu ngắn hơn nhiều so với vỏ giáp. Xúc biện của hàm dƣới thứ nhất thon dài và thƣờng có ba đến bốn hàng, phần cuối của xúc biện có hình roi.
Gai gốc (basial) và gai ischial nằm ở đốt thứ nhất chân ngực. Đặc điểm sinh sản Tôm thẻ chân trắng thành thục sớm, con cái có khối lƣợng từ 30 đến 45 g/con là có thể tham gia sinh sản. Ở khu vực tự nhiên có tôm chân trắng phân bố thì quanh năm đều bắt đƣợc tôm chân trắng. Song mùa sinh sản của tôm chân trắng ở vùng biển lại có sự khác nhau, ví dụ: ở ven biển phía Bắc Equađo tôm đẻ tử tháng 12 đến tháng tƣ.
Lƣợng trứng của mỗi vụ đẻ phụ thuộc vào cỡ tôm mẹ, nếu tôm mẹ từ 30 đến 45g thì lƣợng trứng từ 100.000 2 do an đến 250.000 trứng, đƣờng kính trứng 0. Cũng nhƣ các loài tôm cùng họ Penaeidae, tôm thẻ chân trắng cái ký thác hoặc rải trứng ra thay vì mang trứng tới khi trứng nở. Sau mỗi lần đẻ hết trứng, buồng trứng tôm lại phát triển tiếp. Thời gian giữa hai lần đẻ cách nhau hai đến ba ngày.
Con đẻ nhiều nhất tới 10 lần/năm. Thƣờng sau ba đến bốn lần đẻ liên tục thì có một lần lột vỏ. Sau khi đẻ 14 đến 16 giờ trứng nở ra ấu trùng Nauplius, ấu trùng Nauplius trải qua sáu giai đoạn, ấu trùng Zoea qua ba giai đoạn và ấu trùng Mysis qua ba giai đoạn thành Postlarvae (hậu ấu trùng). Chiều dài của Postlarvae của tôm P.Vannamei khoảng 0,88 ÷ 3 mm.
Thành phần hóa học của tôm Tôm là loại thực phẩm đƣợc ƣa chuộng trên thế giới vì có giá trị dinh dƣỡng cao. Thành phần hóa học của thịt tôm gồm: Protein, lipid, glucid, khoáng và vitamin,…Thành phần có hàm lƣợng cao là nƣớc, protein, lipid và chất khoáng, hàm lƣợng glucid trong tôm rất ít và tồn tại dƣới dạng glycogen. Nƣớc: Chiếm 70 ÷ 80% trọng lƣợng tôm. Nhờ có hàm lƣợng nƣớc cao cho nên thân tôm luôn mềm mại và bóng mƣợt làm tăng tính hấp dẫn khi cảm quan.
Tuy nhiên, nƣớc là môi trƣờng hoạt động của vi sinh vật. Vì vậy, nƣớc đóng vai trò quan trọng trong quá trình chế biến và bảo quản. Protein: Là thành phần hóa học chủ yếu trong cơ thịt tôm, chiếm tỉ lệ 70 ÷ 80% trọng lƣợng khô. Trong tôm có khoảng 18 ÷ 21 acid amin khác nhau và hầu nhƣ có đủ các acid amin không thay thế (trytophan, lysine, threonine, isoleucine, leucine, phenylalanine, methionine, valine).
Protein trong thịt tôm chia làm ba nhóm là protein cấu trúc (actin, myosin, tropomyosin, actomyosin), protein sreolomic (globulin, mefoclbulin, các enzyme) và protein liên kết (elastin, collagen).