Công nghệ sử dụng Nano-Chitosan để bảo quản cá ngừ khi đánh bắt

Chitosan và ứng dụng trong bảo quản thủy sản

Chitosan là một loại polyme cation với các monomer (2000 đến 3000), và có các đặc tính quan trọng sau: phân hủy sinh học, không độc hại và có thể sử dụng trong thực phẩm (Kerry, 2012). Quan trọng hơn, chitosan đóng vai trò là một chất chống vi khuẩn do tích cực (El Ghaouth và cộng sự, 1994).

Dạng hạt nano của chúng (nano-chitosan) đã được chứng minh là có tác dụng kháng khuẩn mạnh hơn và nhỏ hơn, theo báo cáo của Ramezani và cộng sự (2015), khi so sánh hiệu quả của màng chitosan và nano-chitosan trên philê cá chép bạc (Hypophthalmicthys molitrix) trong kho lạnh ở nhiệt độ 4°C.N

Hạt Chitosan (Nguồn: Internet)

Việc sử dụng chitosan làm chất bảo quản đối với cá tươi đã được nghiên cứu kỹ lưỡng trong 10 năm qua ở Inđônêxia, nhưng nghiên cứu tập trung nhiều hơn vào các nhóm nuôi ao như cá Rô phi (Oreochromis sp.) (Mahatmanti và cộng sự, 2010 ) và cá da trơn (Pangasius hypopthalmus) (Suptijah và cộng sự, 2008).

Mặt khác, các nghiên cứu trước đây về việc sử dụng chitosan đối với cá biển nhiệt đới là rất hiếm và chủ yếu được áp dụng cho các sản phẩm được xử lý trước, chẳng hạn như  cá măng Ấn Độ (Decapterus sp.) (Swastawati và cộng sự, 2008). Cũng có một thử nghiệm vi khuẩn sơ bộ về ứng dụng của chitosan đối với loài Skipjack hun khói (Katsuwonus pelamis) (Killay, 2014).
 

Bảo quản cá ngừ vây vàng với công nghệ Nano - chitosan

Đánh bắt cá ngừ vây vàng (Nguồn: Internet)

Cá ngừ vây vàng (YFT, Thunnus albacares) là loài cá chính trong đánh bắt cá ngừ đại dương ở trung tâm và tây Thái Bình Dương (CWPO). Sự kết hợp giữa các nghề cá nhỏ và trung bình ở Philippin và vùng đất phía đông Indonesia góp phần vào khoảng 20% tổng lượng cá ngừ vây vàng hàng năm trên toàn cầu trong giai đoạn 1994-1995 (Itano, 2000).

Nghề đánh bắt cá ngừ đại dương đóng góp quan trọng cho phát triển kinh tế ven biển ở Inđônêxia, tạo việc làm trong ngành đánh bắt và chế biến trên đất liền, cũng như hàng ngàn việc làm gián tiếp khác.  Nhưng việc nghiên cứu để bảo quản thịt các ngừ sau khi đánh bắt vẫn còn hạn chế. Nhóm nghiên cứu do Yosmina Tapilatua chủ nhiệm đã nghiên cứu sử dụng Chitosan ở dạng nano-chitosan để kéo dài thời gian bảo quản của cá ngừ vây vàng tươi đã được đánh bắt (YFT-Thunnus albacares, Bonnaterre 1788).

Chất chitosan trong dược phẩm được hòa tan trong dung dịch axit axetic 0,2 mM và bổ sung Ammonium hydroxit để đạt được một giá trị pH nhất định, trong đó nồng độ 1% Nano-chitosan. Các mẫu YFT được ngâm trong 30 phút trong dung dịch có pha trộn của nano-chitosan, và ủ ở sau đó ở hai nhiệt độ khác nhau (4° C và 28° C). Sự suy thoái của cá được tính bằng Total Volatile Base (TVB) và Total Plate Count (TPC) của vi khuẩn, với dữ liệu hỗ trợ bao gồm đánh giá cơ học, độ pH và hàm lượng nước. Nano-chitosan dường như không làm giảm số lượng vi khuẩn. Tuy nhiên, khi phân tích TVB chỉ ra rằng việc sử dụng Nano-chitosan đã làm giảm đáng kể hoạt động của vi khuẩn và hiệu quả được phát hiện rõ ràng hơn ở 28 °C.

Các loài cá biển hoang dã đánh bắt tươi như nhóm cá ngừ này rất dễ bị hỏng và cần phải có phương pháp bảo quản hữu hiệu nhnah chóng. Khí hậu nhiệt đới ấm áp và trở ngại về mặt địa lý như các quần đảo làm cho những nỗ lực bảo tồn quản trở nên thiết yếu. Phương pháp bảo quản thông thường (kho lạnh) thường tốn nhiều năng lượng và khá tốm kém đối với ngư dân có thu nhập thấp. Các chất bảo quản khác thì đắt tiền (ví dụ Acid lactic), hoặc có khả năng gây nguy hiểm cho sức khoẻ cộng đồng (ví dụ Formaldehyde).

Vì vậy, sự đổi mới đối với phương pháp bảo quản được coi là cần thiết, đặc biệt trong điều kiện thời gian khai thác phải kéo dài do khoảng cách xa giữa vị trí đánh bắt và vị trí dỡ hàng. Cho đến nay, chưa có thông tin về khả năng đổi mới phương pháp bảo quản lạnh để bảo vệ YFT.

Mục tiêu của bài báo này là để mô tả kết quả sơ bộ của một nghiên cứu thực hiện để quan sát ảnh hưởng của việc sử dụng nano-chitosan để bảo vệ chất lượng của YFT tươi sống ở nhiệt độ 4°C đối với các sản phẩm thủy sản) và ở 28°C. Việc quan sát hiệu ứng này ở nhiệt độ thứ hai (28°C) được thực hiện để đánh giá khả năng loại bỏ hoàn toàn khối đá.

Sau quá trình nghiên cứu, nhóm đã chỉ ra việc sử dụng 1% dung dịch nano-chitosan để bảo quản YFT tươi ở nhiệt độ làm lạnh (4°C ± 1°C) sẽ kéo dài thời gian bảo quản, do độ tươi được giữ nguyên so với các loại không được xử lý và được lưu giữ ở nhiệt độ tương tự.

Kết quả sơ bộ này cho thấy khả năng đổi mới trong điều kiện bảo quản lạnh bằng dung dịch Nano-chitosan để duy trì chất lượng YFT trước khi thương mại hoá. Các nghiên cứu sâu hơn sẽ bao gồm việc áp dụng giải pháp nano-chitosan tại chỗ trong thời gian đánh bắt, nhằm theo dõi hiệu quả của việc áp dụng nó để kéo dài thời gian bảo quản từ nơi đánh cá. “Các nghiên cứu hiện tại do nhóm nghiên cứu của chúng tôi thực hiện bao gồm thử nghiệm bổ sung natri trypolyphosphate vào dung dịch nano-chitosan để cải thiện tính ổn định của nano – chitosan” GS. Yosmina cho biết.

*Theo Yosmina Tapilatua, Prihati Sih Nugrahenib, Tamara Ginzela, Mattheus Latumahinac, Ginno Valentino Limmond và Wiratni Budhijantoe