1
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

Lê Phước Đức
NGHIÊN CỨU TINH CHẾ DẦU CÁ TRA (Pangasius hypophthmus)
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Nha Trang – 2007
3
LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu,
kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất
kỳ công trình nghiên cứu nào khác.

Tác giả.
4
LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình học tập và trong khi làm luận văn, tôi luôn được sự giúp đỡ
rất lớn của khoa Chế biến, Viện công nghệ sinh học - Trường Đại học Nha
Trang, Viện nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ Nha Trang, Công ty cổ phần
chế biến xuất khẩu thủy sản Nam Việt – An Giang, các thầy cô và các bạn.
Tôi xin chân thành biết ơn thầy TS. Nguyễn Anh Tuấn đã tận tình hướng
dẫn tôi hoàn thành luận văn này.
Cuối cùng, tôi muốn gửi lời cảm ơn tới tất cả các cơ quan, những người
thân và bạn bè luôn động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành
luận văn.

Nha Trang, tháng năm 2007
HỌC VIÊN THỰC HIỆN

CHƯƠNG 2 31
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31
2.1. Đối tượng nghiên cứu 31
2.2. Phương pháp nghiên cứu. 31
2.2.1. Phương pháp tổng thể: Sử dụng phương pháp thực nghiệm các thông số
được tối ưu bằng phương pháp thăm dò cổ điển. 31
6
2.2.2. Phương pháp phân tích hoá học.[8][7][9] 31
2.2.3. Phương pháp xử lý số liệu. 32
2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 32
2.4. Thiết bị và hoá chất sử dụng trong luận văn 40
CHƯƠNG 3 42
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 42
3.1. Kết quả phân tích các chỉ tiêu của dầu ban đầu 42
3.2. Kết quả nghiên cứu các nhân tố trong quá trình thủy hóa. 43
3.2.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ nước và nhiệt độ lên hiệu quả làm sạch dầu. 43
3.2.2. Ảnh hưởng của nồng độ muối lên hiệu quả làm sạch trong quá trình
hydrat hóa. 49
3.2.3. Ảnh hưởng của thời gian khuấy đảo đến hiệu quả làm sạch trong quá trình
thủy hóa. 50
3.3. Kết quả nghiên cứu trung hòa acid béo tự do 51
3.3.1. Ảnh hưởng của nồng độ NaOH và thời gian trung hòa lên hiệu quả làm
sạch (nhiệt độ 40±2
o
C, hệ số kiềm dư α = 1,2). 51
3.3.2. Ảnh hưởng của nồng độ NaOH và thời gian trung hòa đến hiệu quả làm
sạch (nhiệt độ 50±2
o
C, hệ số kiềm dư α = 1,2). 52
3.3.3. Ảnh hưởng của nồng độ NaOH và thời gian trung hòa đến hiệu quả làm

(Các kết quả nghiên cứu trong chương 03) 74
Phục lục 02 80
(Các phương pháp phân tích) 80
8
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

BHT : Butylated Hydroxy Toluen
BHA : Butylated Hydroxy Acetat
BH : Bão hòa
DHA : Docozahexaenoic.
EPA : Eicozapentaenoic.
KBH : Không bão hòa
GC : Gas Chromaphagy.
MBHA : Mẫu nghiên cứu có sử dụng BHA trong bảo quản
MĐKT : Mẫu nghiên cứu trong điều kiện thường
MVTM : Mẫu nghiên cứu có sử dụng vitamin E trong bảo quản
NCB : Hàm lượng nước và các chất bay hơi.
Nts : Nitơ tổng số.
TMA : Trimethylamine
Xa : Chỉ số acid.
Xi : Chỉ số iode.
Xp : Chỉ số peroxyt.
Xx : Chỉ số xà phòng 9
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

TT Tên bảng Trang
1 Bảng 1.1 Thành phần hóa học của một số loài cá da trơn.

C, hệ số kiềm dư α = 1,2
70
13
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của nồng độ NaOH và thời gian trung
hòa tại nhiệt độ 40±2
o
C, hệ số kiềm dư α = 1,3
70
14
Bảng 3.8. Ảnh hưởng của nồng độ NaOH và thời gian trung
hòa tại nhiệt độ 50±2
o
C, hệ số kiềm dư α = 1,3.
70
15 Bảng 3.9. Biến đổi hàm lượng nước trong quá trình sấy 71
16 Bảng 3.10. Biến đổi của chỉ số peroxyt trong quá trình sấy 71
17
Bảng 3. 11 Khảo sát phần đặc vả lỏng của dầu trong tinh chế
lạnh
71
18 Bảng 3.12. Kết quả phân tích hàm lượng acid béo trong dầu 72
10
trong quá trình tinh chế lạnh (%w/w).
19
Bảng 3.13. Biến đổi của chỉ số acid theo thời gian bảo quản,
vitamin E 0,01%,, BHA 0,01%
73
20
Bảng 3.14. Biến đổi của chỉ số acid theo thời gian bảo quản,
vitamin E 0,02%,, BHA 0,02%

4

Hình 2.2. Bộ chưng cất đạm Nitơ tổng 24
5

Hình 2.3. Chưng cất xác định hàm lượng NH
3
24
6

Hình 3.1. Biến đổi của chỉ số acid theo nhiệt độ và lượng
nước sử dụng
25
7

Hình 3.2. Biểu diễn sự biến đổi chỉ số acid và nồng độ muối 26
8

Hình 3.3. Biểu diễn sự biến đổi chỉ số acid và thời gian
khuấy.
28
9

Hình 3.4. Biểu diễn sự biến đổi chỉ số acid trong quá trình
khử acid béo tự do.
30
10

Hình 3.5. Biểu diễn sự biến đổi chỉ số acid trong quá trình
khử acid béo tự do

bảo quản
38
17

Hình 3.12. Biểu diễn sự biến đổi chỉ số acid theo thời gian
bảo quản
40
18

Hình 3.13. Biểu diễn sự biến đổi chỉ số peroxyt theo thời gian
bảo quản có vitamin E 0,01%, BHA 0,01%

19

Hình 3.13. Biểu diễn sự biến đổi chỉ số peroxyt theo thời gian
bảo quản có vitamin E 0,02%, BHA 0,02%

13
MỞ ĐẦU

Trong những qua, cùng với sự phát triển của đất nước ngành Thuỷ sản đã
phát triển vượt bật đáng kể sau 20 năm đổi mới. Quá trình phát triển đó gắn liền
với sự phát triển khoa học và công nghệ, trên tinh thần đó tôi xin đóng góp phần
nhỏ về khoa học và công nghệ bằng việc nghiên cứu luận văn của mình.
Hiện nay, cá da trơn chủ yếu là cá Tra đang trên đà xuất khẩu chủ lực của
ngành Thuỷ sản, ước tính 10 tháng đầu năm 2007, xuất khẩu cá Tra đạt 312
nghìn tấn với kim ngạch đạt 810 triệu USD, tăng 32,11% về lượng và 34,44% về
kim ngạch so với cùng kỳ năm 2006. Dự kiến 2 tháng cuối năm 2007, kim
ngạch xuất khẩu cá Tra của Việt Nam có thể đạt được 200 triệu USD để đưa kim
ngạch xuất khẩu mặt hàng này đạt 1 tỷ USD trong năm nay 2007. Phần lớn là

Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn.
Nghiên cứu của đề tài làm rõ thành phần các chất béo có trong mỡ cá Tra.
Những số liệu trong luận văn làm cơ sở khoa học để bổ sung vào giáo trình
giảng dạy, giúp các nhà nghiên cứu Tra những thông tin khoa học cần thiết.
Kết quả của luận văn sẽ áp dụng vào các nhà máy chế biến thuỷ sản. Đặc
biệt, thành công của đề tài sẽ được áp dụng tại Công ty cổ phần chế biến xuất
khẩu thủy sản Nam Việt - An Giang, nhằm nâng cao giá trị và mở rộng phạm vi
ứng dụng cho sản phẩm dầu cá.
15
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu sơ lược về cá Tra.
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 (Pangasius hypophthalmus).[2] [4]
Cá Tra (Pangasius hypophthalmus) có thân dài, bề ngang hẹp, mõm ngắn,
bên trong răng cửa chứa độc tố. Mắt cá tương đối to, miệng rộng, răng nhỏ mịn,
có hai đôi râu, trong đó râu hàm trên ngắn hơn ½ chiều dài đầu gọi là râu mép.
Râu hàm dưới ngắn hơn ¼ chiều dài đầu, gọi là râu cằm. Khi cá còn nhỏ
(<10cm) thì râu dài hơn chiều dài đầu, khi lớn thì râu ngắn dần. Vây lưng, vây
ngực của cá có ngạnh cứng, vây bụng tương đối dài. Về màu sắc trên da, khi còn
nhỏ có màu xanh lục, khi lớn thân có màu tro xám, lưng xanh xám, đầu có màu
hơi đen hơi thẫm, bụng cá có màu trắng bạc, gốc vây bụng và vây hậu môn có
màu vàng nhạt, đuôi màu đỏ hung. [3]

Hình 1.1 Hình ảnh trạng thái bên ngoài của cá Tra (Pangasius
hypophthalmus)
Mỡ lá nằm hai bên phía dưới ngực cá, có màu vàng nâu, trọng lượng của
mỡ tỷ lệ thuận với trọng lượng của cá theo thời gian nuôi. Tức cá càng lớn thì
mỡ lá càng nhiều hay gọi là mỡ bụng càng nhiều.

Chất béo
bão hòa
Cholesterol Natri
124.52 calo

30.48 1.64 g 0.0252 g 0.0706 g
Bảng 1.3 Thành phần dinh dưỡng của cá Tra.[2]
Thành phần dinh dưỡng trên 100 gam sản phẩm ăn được
Calo Calo từ chất
béo
Chất béo
bão hòa
Cholesterol Natri
170 calo 60 2.0g 0.022g 0.0706g
1.2. Tình hình xuất khẩu cá Tra trên thịt trường hiện nay.
Bộ Thủy sản cũng khuyến cáo, Cục Quản lý chất lượng an toàn vệ sinh
thú y Thuỷ sản, các doanh nghiệp, ngư dân trong quá trình nuôi trồng thuỷ sản,
phải hướng đến việc nuôi sạch, loại bỏ càng nhiều càng tốt các hoá chất có hại
cho sức khoẻ của người tiêu dùng và tránh ảnh hưởng đến xuất khẩu.
Ngày 23/8, Hiệp hội Chế biến và xuất khẩu thuỷ sản Việt Nam (VASEP)
phát đi thông cáo cho rằng, việc chính quyền một số bang miền Nam của Mỹ ra
lệnh tạm ngưng tiêu thụ cá basa của Việt Nam do phát hiện dư chất kháng sinh
fluoroquinolones đã tạo dư luận bất lợi cho thuỷ sản Việt Nam. VASEP đề nghị,
vì lợi ích của người tiêu dùng và các nhà kinh doanh thủy sản ở Mỹ và Việt
Nam, chính quyền các bang miền Nam nước Mỹ nên xem xét lại lệnh tạm ngừng
tiêu thụ cá basa Việt Nam. Đồng thời, FDA hãy thực hiện nhất quán chính sách
không phân biệt đối xử giữa các doanh nghiệp và các nước. [29]
VASEP một lần nữa khẳng định, việc có một số lô hàng bị phát hiện
nhiễm fluoroquinolones chỉ là trường hợp cá biệt, không nên lấy những trường
hợp này để quy kết cho toàn bộ hàng thuỷ sản Việt Nam. VASEP cho rằng,

khoảng 1.3mg/100g trong khi ở catfish thì không đều đặn lắm. Nhìn chung, chất
dinh dưỡng trong hai loại cá trên tương đương nhau.[21][22][23]
Santiago P.Aubourg có nghiên cứu về sự thiệt hại lipid trong thời gian trữ
đông của cá fillet. Cá được cấp đông ở - 40
0
C và bảo quản ở - 30
0
C và -10
0
C
trong 1 năm. Kết quả cho thấy bảo quản ở -30
0
C hầu hết sự thay đổi lipid thấp.
Tuy nhiên, sự tổn thất của nhiều acid béo tự do tăng khi bảo quản ở -
10
0
C.[33][34][35]
Kristin Hamre, Oyvind Lie và Kjartan Sandnes nghiên cứu về thành phần
các chất dinh dưỡng, sự biến đổi oxi hoá lipid và màu sắc của fillet cá Trích
Nauy theo mùa vụ. Cá Trích fillet được cấp đông và bảo quản ở nhiệt độ -30
0
C.
Kết quả cho thấy, theo mùa vụ hàm lượng lipid và chất khô tăng. Đồng thời có
sự tương quan giữa oxi hoá lipid và sự thay đổi màu của cá Trích
fillet.[33][13][14]
L.S.Sant'Ana và J.Mancini - Filho nghiên cứu về tác dụng của chất chống
oxi hoá lên thành phần acid béo của cá fillet. Kết quả cho thấy, dùng chất chống
oxi hoá làm biến đổi thành phần acid béo của fillet. Các chất chống oxi hoá
dùng trong thí nghiệm này là a-tocopheryl axetate, rosemary exTract (Herbalox)
và tocopheryl cho hiệu quả tốt nhất.[26]

trình bày về thành phần acid béo trong mỡ cá basa Việt Nam và chất lượng mỡ
cá basa sau khi tinh luyện thành dầu thực phẩm.[1]
L.T.Men, V.C.Thanh, Y.Hirata và S.Yamasaki, Trường Đại học Cần Thơ
có nghiên cứu về phân loại và đánh giá giá trị dinh dưỡng của cá Tra (pangasius
hypophthalmus) và cá basa (pangasius bocourti) ở sông Mekong, Việt Nam.
Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học có nêu lên sự khác nhau về thành phần
các chất dinh dưỡng giữa cá Tra nuôi trong ao (Tra-p), cá Tra nuôi bè (Tra-c) và
cá Basa. Phần lớn hàm lượng chất khô, các chất chiết khác và protein tổng số ở
cá Tra cao hơn đặc biệt ở cá Tra-c. Các acid amin cần thiết đặc biệt là lysine cao
nhất ở cá Tra-p và thấp nhất ở cá Basa. Ngược lại, các acid béo tập trung nhiều ở
dầu cá Basa.[3]
21
Qua các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước của các tác giả như trên,
chúng ta thấy được các nhà khoa học đã nghiên cứu nhiều về thành phần sinh
hóa của cá Tra. Đáng chú ý, các nhà khoa học tìm thấy trong mỡ cá da trơn
chứa nhiều acid béo không no. Từ đó, chúng ta tiếp tục kế thừa và tập trung
nghiên cứu tiếp về dầu cá Tra nhằm nâng cao giá trị và mở rộng phạm vi ứng
dụng cho sản phẩm dầu cá Tra trong thời gian tới.
1.4. Các phương pháp tinh chế dầu thường sử dụng hiện nay.
Phương pháp tinh chế dầu cá, dầu cá thô chứa các thành phần hỗn tạp,
tính chất chưa đạt tiêu chuẩn về chất lượng cao trong ứng dụng chế biến thực
phẩm. Do vậy, dầu thô này cần qua một quá trình tinh chế tương ứng với yêu
cầu của dầu thành phẩm sử dụng trong các lĩnh vực khác nhau.
Mục đích của quá trình tinh chế này là làm sạch tất cả các hợp chất có
trong dầu thô như acid béo tự do, các protein, các acid amin, các loại đường, sắc
tố, nước… Để đảm bảo chất lượng sản phẩm và kéo dài thời gian bảo quản. Tinh
chế tốt dầu cá là một trong những biện pháp bảo quản tốt dầu cá.
Nội dung trong quá trình tinh chế là khử acid béo tự do để khử màu, khử
mùi, tách mỡ cứng trong dầu cá để thu được phần dầu trong đạt tiêu chuẩn tinh
chế.

chưng đuổi dung môi thu dầu sạch và acid béo tự do. Phương pháp này cho hiệu
quả khử acid béo cao nhưng tốn kém nên ít được áp dụng.
Phương pháp Trao đổi Ion
Nguyên lý: Dựa trên tính chất, acid béo phân ly trong nước để dùng cột
trao đổi ion để tách acid béo khỏi dầu. Phương trình phân ly như sau:

Ưu điểm: Phương pháp dễ thực hiện.
Nhược điểm: Phương pháp này khử acid béo không sạch vì acid béo có
tính điện ly kém nên mức độ sạch chỉ đạt 50 - 70%.
Phương pháp trung hoà
Nguyên lý: Dựa vào phản ứng acid tác dụng với bazơ sẽ tạo muối và nước
để trung hoà acid béo tự do có trong dầu cá.
Người ta có thể sử dụng tất cả các chất có tính kiềm để trung hoà acid béo
tự do trong dầu cá như: NaOH, CaO, KOH, Na
2
CO
3
… nên thực tế tuỳ loại kiềm
và mức độ khử acid béo cần thiết mà ta chọn loại kiềm thích hợp.
Nếu dùng với CaO.
Vôi được pha trong nước để lắng 3 - 4 ngày lấy vôi trong để trung hoà
theo các phương trình sau:
CaO + 2H
2
O = Ca(OH)
2
Ca(OH )
2
+ 2RCOOH →
→→

Để khử acid béo tự do trong dầu.
Ưu điểm: Ít tổn thất vitamin và dầu trung tính, thích hợp với dầu có chỉ số
acid nhỏ.
Nhược điểm: Khó tách xà phòng ra khỏi dầu vì CO
2
sinh ra trong phản
ứng sẽ đẩy xà phòng nổi lên trên, tẩy màu kém.
Nếu dùng KOH, NaOH
Dựa vào phản ứng sau:
RCOOH + NaOH →
→→
→ RCOONa + H
2
O
Ưu điểm: Tốc độ xà phòng hóa mạnh, tách acid béo triệt để, năng suất
cao, tẩy màu tốt.
Nhược điểm: Gây tổn thất nhiều dầu trung tính và vitamin A nếu không
khống chế tốt nồng độ, lượng NaOH cũng như nhiệt độ, thời gian và chế độ
khuấy đảo.
Để nâng cao hiệu suất và hiệu quả trung hòa, cần phải giải quyết tốt một
số vấn đề sau:
Lượng NaOH cần dùng phải đủ để trung hoà toàn bộ acid béo tự do và bù
cho phản ứng phụ là phản ứng thuỷ phân và xà phòng hoá dầu trung tính hoặc
với một số tạp chất khác như: acid amin, tinh bột, đường lẫn vào trong dầu.
Lượng này được tính theo công thức sau:
40 100
56,1
a
x M x
B

6. 6 ÷ 7 18 ÷ 19
7. 7 ÷ 8 19 ÷ 20
8. 8 ÷ 9 20 ÷ 21
9. 9 ÷ 10 21 ÷ 22
Bảng 1.5. Quan hệ giữa nhiệt độ và nồng độ NaOH[10]
Nhiệt độ (15
o
C)

Nồng độ NaOH (%) Nhiệt độ (15
o
C)

Nồng độ NaOH (%)

10 6,57 20 14,36
12 8 22 16,09
25
14 9,50 24 17,87
16 11,06 26 19,7
18 12,68 28 21,58
Qua bảng 1.5 cho thấy, nhiệt độ ảnh hưởng đến tốc độ trung hòa và độ tổn
thất dầu trung tính và vitamin A. Trong môi trường kiềm, vitamin A rất nhạy
cảm với nhiệt độ cao dễ bị biến tính. Chế độ trung hòa tốt nhất khoảng 40 ÷
60
0
C.
Chế độ khuấy đảo: Đây là giai đoạn cũng rất quan trọng nếu khuấy đảo
không tốt dầu cá phân thành hai lớp, một lớp là dung dịch NaOH chìm xuống
dưới, lớp còn lại là dầu cá nổi lên trên. Mặt khác, khi khuấy đảo tốt, kiềm phân