English
Kết quả của nghiên cứu cho thấy tiềm năng xử lý chất thải trong chế biến tôm sú P. monodon thành nguyên liệu thực phẩm có giá trị gia tăng
Kết quả của nghiên cứu này cho thấy tiềm năng tận dụng chất thải trong chế biến tôm sú P. monodon thành bột có giá trị gia tăng với giá trị dinh dưỡng cao, chỉ tiêu hóa lý, vi sinh và cảm quan ở mức thích hợp.
Ảnh của Darryl Jory.
Một lượng lớn phụ phẩm tôm được tạo ra hàng năm bởi các ngành công nghiệp chế biến trên toàn cầu thường bị lãng phí, đặc biệt là đầu và vỏ giáp. Những chất thải này chiếm 48,5 – 56% trọng lượng tôm nguyên liệu, tùy thuộc vào loài. Việc sử dụng không đúng mức các chất thải đầu tôm gây ra một vấn đề lớn đối với các nhà máy chế biến. Ngoài ra, việc xử lý các chất thải này không đúng cách cũng góp phần gây ra các vấn đề môi trường ở quy mô lớn. Chất thải hải sản chứa một lượng lớn chất hữu cơ, các rắn lơ lửng, chất cặn bã, protein hòa tan và carbohydrate. Ngoài ra, vỏ và phần phụ cũng có thể làm tăng khối lượng chất thải sang các vùng nước lân cận, dẫn đến tăng nhu cầu oxy sinh hóa và giảm nồng độ oxy trong nước.
Hàng năm, Philippines sản xuất khoảng 24.000 tấn tôm sú (Penaeus monodon) và 30.000 tấn tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei). 60% dành cho thị trường nội địa và 40% còn lại được xuất khẩu sau khi chế biến theo yêu cầu và thông số kỹ thuật của người mua. Chúng được chế biến ở dạng nguyên con (tôm còn nguyên đầu và vỏ), bỏ đầu (bỏ đầu mà còn nguyên vỏ), và bóc vỏ (bỏ đầu và vỏ, hoặc trong một số trường hợp, cả chỉ tôm (ruột) cũng bị loại bỏ). Đầu và vỏ tôm thường được loại bỏ dưới dạng chất thải, và hầu hết các nhà máy chế biến tôm có thể tạo ra khoảng một tấn chất thải đầu tôm mỗi ngày.
Những chất thải này là nguồn cung cấp protein và dầu tốt có nguồn gốc từ hải sản. Các thành phần chính của đầu tôm là protein (54,4%), khoáng chất (21,1%), lipid (11,9%), kitin (9,3%) và một lượng nhỏ các sắc tố carotenoid có giá trị. Những hợp chất có giá trị này có thể bổ sung đáng kể vào lợi nhuận tổng thể sau quá trình xử lý thích hợp. Tuy nhiên, chỉ có một số nghiên cứu được công bố về việc xử lý chất thải của tôm.
Bài báo này – được chỉnh sửa và tóm tắt từ bài báo gốc (theo Bassig, R.A và cộng sự, 2021. Sử dụng chất thải đầu tôm thành dạng bột làm nguyên liệu thô cho các sản phẩm giá trị gia tăng) – báo cáo về một nghiên cứu chuyển hóa chất thải đầu tôm sú P. monodon thành bột sử dụng ngay có giá trị dinh dưỡng cao.
Thiết lập nghiên cứu
Có tổng cộng 70 kg đầu tôm sú (SH) tươi ướp lạnh được thu gom từ một nhà máy chế biến tôm thương phẩm ở Meycauayan, Bulacan, Central Luzon. SH được đóng gói trong thùng polyethylene (HDPE) với mật độ cao và được vận chuyển đến phòng thí nghiệm chế biến của Viện Nghiên cứu và Phát triển Thủy sản Quốc gia (NFRDI) ở Thành phố Quezon. Nhiệt độ của SH được duy trì ở mức gần 0 độ C trong quá trình vận chuyển, và sau đó được rửa sạch, để ráo nước, đóng gói và đông lạnh (- 18 độ C) trước khi chế biến.
Các bộ phận của tôm được chuẩn bị để phân tích là chất thải tôm có vỏ giáp (SHwc) và không có vỏ giáp (SHwoc). Các mẫu được nghiền và nấu chín để tạo ra bột nhão, sau đó được đông lạnh. Phần đông lạnh sau đó được đưa đến Phòng Khoa học và Công nghệ – Viện Phát triển Công nghệ Công nghiệp (DOST-ITDI), Bicutan, Thành phố Taguig, để phân tích.
Để biết thông tin chi tiết về năng suất chế biến và các biến số chất lượng sản phẩm khác nhau, bao gồm thành phần gần đúng, màu sắc và các biến số khác; đánh giá cảm quan, xác định thời hạn sử dụng và các phân tích khác, vui lòng tham khảo bài báo gốc.
Kết quả và thảo luận
Việc loại bỏ vỏ giáp và các phần phụ khác của SH trong quá trình làm sạch hoặc rửa đã làm giảm đáng kể trọng lượng của SHPwoc (bột đầu tôm không có vỏ giáp) và hai giờ nấu ở cả hai nghiệm thức làm mất hơn 30% do bay hơi ẩm. Tuy nhiên, sản phẩm SHPwc (bột đầu tôm có vỏ giáp) có năng suất cao hơn SHPwoc khoảng 6%. Sản lượng của chúng tôi cao hơn khoảng 5 – 11% so với những báo cáo của các nhà nghiên cứu khác khi chế biến chất thải tôm thành bột, và thấp hơn khoảng 13 – 19% so với năng suất bột hương tôm được xác định bởi một nhóm nghiên cứu khác. Chúng tôi tin rằng sản lượng phần trăm của chúng tôi có giá trị kinh tế và công nghiệp cao hơn.
Dữ liệu của chúng tôi về thành phần gần đúng của đầu tôm tươi (FSH) trùng khớp với phát hiện của các nhà nghiên cứu khác ở tôm sú P. monodon và tôm thẻ L. vannamei. Với việc giảm nước thông qua quá trình sấy khô, các thành phần khác trong cả hai sản phẩm SHP đều được cô đặc, giải thích sự gia tăng tỷ lệ phần trăm của các thành phần protein, chất béo và tro. Hàm lượng protein của cả SHPwc và SHPwoc rất giống với các giá trị được báo cáo từ các nghiên cứu khác, hàm lượng tro trong SHPwoc cũng tương tự, nhưng hàm lượng chất béo của cả hai sản phẩm SHP trong nghiên cứu của chúng tôi cao hơn. Hàm lượng tro trong bột đầu tôm cao là do hàm lượng khoáng trong phụ phẩm của tôm, phần lớn là canxi cacbonat.
Hình 1: Thành phần gần đúng của đầu tôm sú P. monodon tươi và bột đầu tôm.
Chất lượng vi sinh của sản phẩm sấy khô bị ảnh hưởng đáng kể do giảm hoạt độ nước xuống dưới 0,60, nơi không có sự sinh sôi của vi sinh vật [hoạt độ nước phản ánh lượng nước có sẵn về mặt sinh học đối với vi sinh vật. Nó cũng ảnh hưởng đến kết cấu, màu sắc, mùi vị, thời hạn sử dụng và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. Mỗi loài vi sinh vật (vi khuẩn, nấm men, nấm mốc, và các loài khác) có giá trị hoạt độ nước tối thiểu dưới mức không thể phát triển được]. Về vấn đề này, các giá trị hoạt độ nước trong dữ liệu của chúng tôi (đối với SHPwc là 0,12 ± 0,001 và đối với SHPwoc là 0,09 ± 0,005) chỉ ra rằng cả hai loại bột đầu tôm đều an toàn về mặt vi sinh. Về khả năng hòa tan trong nước, bột đầu tôm (SHP) của chúng tôi có giá trị hòa tan thấp so với các loại bột khác được sản xuất từ chất thải chế biến thủy sản, có thể do lượng tro hoặc khoáng chất không hòa tan trong vỏ tôm khô và chất thải của chúng tôi cao.
Một đặc tính thiết yếu khác của sản phẩm là mật độ khối, cho biết độ chảy và khả năng nén, do đó xác định kích thước thùng chứa và nồng độ thích hợp của thực phẩm khi hoàn nguyên bột nếu được chuẩn bị từ một thể tích nhất định. Các giá trị mật độ khối mà chúng tôi thu được đối với cả hai loại SHP tương đối cao hơn so với các giá trị được báo cáo bởi các nhà nghiên cứu trước về chất thải chế biến thủy sản khác. Mật độ khối ở SHPs của chúng tôi cao có nghĩa là các hạt bột có xu hướng dính vào nhau hoặc bị nén lại.
Về đánh giá cảm quan, mùi và hương vị của bột tôm trong nghiên cứu của chúng tôi có thể dễ dàng nhận ra từ 10% dung dịch đã chuẩn bị, có thể là do nó có độ hòa tan cao. Các nhà nghiên cứu khác đã báo cáo rằng các axit amin không thiết yếu cao nhất được tìm thấy trong bột hương vị tôm của họ là axit glutamic, giúp kích thích các thụ thể ở miệng đối với vị umami (umami là một trong năm vị cơ bản với ngọt, đắng, chua và mặn. Từ tiếng Nhật, nó được dịch là “hương vị thơm ngon”). Những kết quả này cho thấy cả hai sản phẩm nói chung đều có thể chấp nhận được, nhưng SHPwoc được ghi nhận là có khả năng chấp nhận cao hơn.
Đối với độ ổn định của sản phẩm trong thời hạn sử dụng, tất cả các mẫu của chúng tôi được coi là an toàn và có chất lượng tốt; tuy nhiên, SHPwoc đã được chọn thay vì SHPwc dựa trên một số tham số. Về khâu chuẩn bị, sản xuất SHPwoc được ghi nhận là tiêu tốn ít công sức và thời gian hơn trong quá trình nghiền và sàng. Muối và axit ascorbic đều được bổ sung vào để tăng cường độ ổn định trong quá trình bảo quản sản phẩm. Axit ascorbic là một chất chống oxy hóa, hoạt động như một chất ổn định đối với chất béo và dầu, nó cũng có tác dụng cũng loại bỏ oxy, do đó có thể ức chế sự ôi thiu do oxy hóa trong thực phẩm. Trong khi đó, muối làm mất nước một phần tế bào của vi sinh vật.
Kết quả về tải lượng vi sinh vật của sản phẩm sau hàng tháng và bảy tháng lưu trữ ở nhiệt độ môi trường (28 – 30 độ C) cho thấy sản phẩm vẫn an toàn cho việc sử dụng, dựa trên vi sinh vật của Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Philippines (FDA) đối với động vật giáp xác nấu chín được đông lạnh.
Độ ẩm của sản phẩm có xu hướng tăng dần theo thời gian; tuy nhiên, nó vẫn nằm trong mức 25% đối với thực phẩm khô. Điều này cho thấy hiệu quả của vật liệu đóng gói được sử dụng trong việc kiểm soát độ ẩm vào sản phẩm. Sự ôi thiu cũng có xu hướng gia tăng theo thời gian. Tuy nhiên, đánh giá cảm quan không được thực hiện để phát hiện sự ôi thiu. Do đó, thời gian tốt nhất được khuyến nghị để bảo quản mà không bị mất mùi về mặt lý thuyết là 6 tháng.
Quan điểm
Kết quả của chúng tôi cho thấy các loại bột được phát triển từ chất thải đầu tôm sú P. monodon, cả có và không có vỏ giáp, có giá trị dinh dưỡng cao, chỉ tiêu hóa lý, vi sinh và cảm quan thích hợp, và có những tiềm năng đầy hứa hẹn để phát triển thêm. Thời hạn sử dụng của bột tôm không có vỏ có thể lên đến sáu tháng bảo quản.
Chúng tôi khuyến nghị nên khám phá việc sử dụng bột đầu tôm trong quá trình phát triển các sản phẩm thủy sản, như trong nước dùng hoặc súp hải sản, gia vị hương vị tôm, và những thứ tương tự. Ngoài ra, việc sử dụng các chất bảo quản thích hợp cũng cần được nghiên cứu thêm để tối ưu hóa ứng dụng và cải thiện thời hạn sử dụng của sản phẩm.
“Tôm Giống Gia Hóa – Chìa Khóa Thành Công”
Theo Tiến sĩ Rosa A. Bassig Adoracion V. Obinque Vivian T. Nebres Virginia H. Delos Santos Deserie M. Peralta Ariel Joshua J. Madrid
Biên dịch: Huyền Thoại – Công ty TNHH PTTS Bình Minh
Xem thêm:
- Chất Dẫn Dụ, Âm Thanh Và Chế Độ Ăn Tối Ưu Hóa Đậu Nành Cho Tôm Thẻ Chân Trắng
- Xuất Khẩu Tôm Của Việt Nam Lần Đầu Tiên Vượt Mốc 1 Tỷ USD
- Công Ty Khởi Nghiệp Về Insights Nhận Được Khoản Tài Trợ 400.000 USD Liên Quan Đến Ngành Nuôi Tôm