Cá ngừ vây vàng là mặt hàng xuất khẩu chủ lực của ngành thủy sản Việt Nam, đặc biệt tại các thị trường cao cấp như Nhật Bản, nơi cá được dùng phổ biến để làm sashimi. Điểm then chốt quyết định giá trị thương phẩm của cá ngừ là màu đỏ tươi đặc trưng. Tuy nhiên, trong điều kiện bảo quản lạnh dài hạn, màu sắc này dễ dàng bị thay đổi do các phản ứng oxy hóa trong thịt cá.
Trước vấn đề đó, giới khoa học đã quan tâm đến việc sử dụng các chất chống oxy hóa nhằm kéo dài tuổi thọ thịt cá. Cụ thể, các nhà khoa học Trường Đại học Nha Trang phát triển hệ nano chitosan kết hợp ergothioneine (ECNP), giúp cá ngừ vây vàng giữ được màu sắc và chất lượng trong quá trình bảo quản đông lạnh.
Theo các nhà nghiên cứu, quá trình oxy hóa xảy ra khi myoglobin (Mb) - hợp chất tạo màu đỏ - bị biến đổi thành metmyoglobin (metMb), khiến thịt cá chuyển sang màu nâu xám. Bên cạnh đó, các acid béo không bão hòa trong thịt cá cũng bị oxy hóa, gây ra mùi ôi thiu và ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan. Sự kết hợp giữa biến màu và oxy hóa lipid khiến sản phẩm bị giảm giá trị nghiêm trọng, khó tiêu thụ ở thị trường cao cấp.
Trong khi đó, Ergothioneine (EGT) là một trong những hoạt chất tự nhiên được đánh giá cao, có nhiều trong các loại nấm ăn và đã được chứng minh có khả năng ngăn cản quá trình hình thành metMb, giữ màu đỏ tươi của thịt cá. Tuy nhiên, để phát huy hiệu quả, EGT cần sử dụng với liều lượng cao, kéo theo chi phí lớn, làm hạn chế khả năng ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp chế biến.
Trước tình trạng trên, để khắc phục điều đó, nhóm nghiên cứu của Trường Đại học Nha Trang đã đề xuất giải pháp mới: kết hợp EGT với nano chitosan (CNP) - một vật liệu sinh học được chiết xuất từ vỏ tôm cua có khả năng kháng khuẩn và chống oxy hóa.
Khi chuyển sang dạng nano, chitosan giúp hoạt chất bền hơn và giải phóng hiệu quả hơn, từ đó tăng cường tác dụng ngay cả ở liều thấp. Trưởng nhóm nghiên cứu cho biết, hệ nano chitosan tải ergothioneine (ECNP) được tạo thành nhờ kỹ thuật gel hóa ion, với kích thước hạt trung bình khoảng 118,5 nm.
Hiệu suất tải EGT đạt trên 79%, cho thấy khả năng bao bọc và ổn định hoạt chất rất tốt. Kết quả đo lường trong phòng thí nghiệm cho thấy ECNP có hoạt tính khử gốc tự do mạnh, khả năng chống oxy hóa lipid vượt trội và tổng năng lực khử cao hơn đáng kể so với chitosan hoặc EGT đơn lẻ.
Trưởng nhóm nghiên cứu cho biết, để đánh giá hiệu quả thực tiễn, nhóm nghiên cứu sử dụng thịt thăn cá ngừ vây vàng được cấp đông bởi một doanh nghiệp ở Khánh Hòa. Mẫu cá được chia làm bốn nhóm: không xử lý (đối chứng), và xử lý ECNP ở ba liều lượng khác nhau - 100, 200 và 400 mg/kg. Sau khi xử lý, các mẫu được hút chân không, bảo quản đông ở -20°C trong 6 tháng. Sau thời gian này, nhóm nghiên cứu tiến hành phân tích các chỉ số quan trọng gồm: mức độ oxy hóa lipid (qua hợp chất HPO và TBARS), hàm lượng metMb và chỉ số màu đỏ (RI) phản ánh cảm quan màu sắc.
Nghiên cứu thành công phương pháp bảo quản cá ngừ sau khai thác góp phần nâng cao chất lượng cá ngừ Việt Nam trên thị trường quốc tế.
Kết quả, hàm lượng metMb - yếu tố gây biến màu - ở nhóm đối chứng lên tới 70%, khiến thịt cá chuyển nâu, không đạt yêu cầu thương phẩm. Trong khi đó, nhóm ECNP 200 và 400 mg/kg giữ mức metMb dưới 26%, được xếp loại A (xuất sắc). Nhóm 100 mg/kg vẫn duy trì dưới 40%, đạt mức khá.
Chỉ số màu đỏ (RI) giảm mạnh ở nhóm đối chứng, từ 3,8 xuống chỉ còn 0,7. Nhưng ở nhóm ECNP liều cao, RI vẫn duy trì quanh mức 3,0-3,2, gần như không thay đổi. Điều này chứng minh ECNP giúp duy trì màu đỏ tự nhiên của thịt cá rất tốt. Chỉ số hydroperoxide (HPO) - biểu thị mức độ oxy hóa lipid – tăng cao ở mẫu đối chứng (trên 900 nmol/g), nhưng chỉ khoảng 440 nmol/g ở nhóm ECNP 200 mg/kg và 380 nmol/g ở nhóm 400 mg/kg. Mẫu 100 mg/kg cũng đạt kết quả tốt hơn đối chứng.
Chỉ số TBARS - liên quan đến mùi ôi - ở nhóm đối chứng là gần 500 nmol MDA/g, trong khi mẫu ECNP 200 mg/kg chỉ ở mức 143 nmol MDA/g, thấp hơn ngưỡng gây ôi (200 nmol/g). Mẫu 400 mg/kg còn thấp hơn nữa.
Đặc biệt, ở cả ba chỉ số quan trọng - metMb, HPO và TBARS - liều 200 mg/kg đã đạt hiệu quả gần như tối đa, không khác biệt nhiều so với liều 400 mg/kg. Điều này cho thấy, chỉ cần sử dụng ECNP ở liều trung bình, doanh nghiệp đã có thể đạt hiệu quả bảo quản tối ưu mà không tốn chi phí quá lớn. Phân tích tương quan cho thấy sự biến màu của thịt cá ngừ liên quan chặt chẽ tới quá trình oxy hóa lipid.
Khi mức oxy hóa (HPO và TBARS) cao thì metMb cũng tăng, đồng thời chỉ số màu RI giảm mạnh. Ngược lại, khi sử dụng ECNP, cả ba chỉ số này đều được kiểm soát tốt, màu sắc và chất lượng thịt cá được giữ gần như nguyên vẹn.
Ứng dụng công nghệ hiện đại trong bảo vệ cá ngừ sau khai thác không chỉ giúp duy trì chất lượng sản phẩm mà còn tạo lợi thế cạnh tranh cho ngành thủy sản Việt Nam trên thị trường quốc tế. Nhờ các nghiên cứu của các nhà khoa học, cá ngừ sau khi đánh bắt được giữ tươi lâu hơn, hạn chế hư hỏng và đảm bảo an toàn thực phẩm. Điều này góp phần nâng cao giá trị thương phẩm, mở rộng thị trường xuất khẩu, đặc biệt là các thị trường đòi hỏi tiêu chuẩn cao như Mỹ, EU và Nhật Bản.
Ngoài lợi ích kinh tế, công nghệ còn giúp cải thiện nhận thức và hành vi khai thác của ngư dân, hướng tới sự chuyên nghiệp và bền vững hơn trong toàn chuỗi cung ứng. Ứng dụng công nghệ không chỉ là xu hướng tất yếu mà còn là giải pháp thiết thực giúp ngành cá ngừ Việt Nam phát triển ổn định, có trách nhiệm. Từ đó hội nhập sâu rộng vào chuỗi giá trị toàn cầu.
Đức Tấn