Ảnh minh họa: Internet

Cá ngừ là một nguồn thực phẩm quan trọng, đóng góp đáng kể vào nền kinh tế của nhiều quốc gia. Trên thế giới, có hơn 48 loài cá ngừ được tìm thấy tại Đại Tây Dương, Ấn Độ Dương, Thái Bình Dương và Biển Địa Trung Hải. Thịt cá ngừ có màu đỏ tươi đặc trưng do chứa hàm lượng myoglobin (Mb) cao. Do đó, màu sắc là một trong những tiêu chí chính để đánh giá độ tươi của thịt cá ngừ, đặc biệt là khi sử dụng làm sashimi.

Trong quá trình bảo quản lạnh, màu đỏ tươi của thịt cá ngừ dần chuyển sang nâu sẫm do sự oxy hóa deoxymyoglobin (deoxyMb) và oxymyoglobin (oxyMb) thành metmyoglobin (metMb). Sự thay đổi màu sắc này có liên quan chặt chẽ đến quá trình oxy hóa lipid, vì các gốc tự do sinh ra trong quá trình oxy hóa lipid có thể xúc tác quá trình oxy hóa Mb, hình thành metMb. Ngược lại, metMb cũng thúc đẩy quá trình oxy hóa lipid, tạo ra một chuỗi phản ứng, làm gia tăng tốc độ oxy hóa lipid. Sự tích tụ các sản phẩm oxy hóa lipid và Mb trong quá trình bảo quản không chỉ làm cơ thịt cá ngừ bị biến màu mà còn làm giảm đáng kể chất lượng sản phẩm.

Các nghiên cứu trước đây đã chứng minh rằng chất chống oxy hóa có thể ức chế đáng kể các quá trình oxy hóa này, nhờ đó bảo vệ cả màu sắc và chất lượng của cơ thịt cá ngừ. Trong những năm gần đây, xu hướng sử dụng chất chống oxy hóa có nguồn gốc tự nhiên ngày càng phổ biến do mối lo ngại về an toàn thực phẩm và các nguy cơ sức khỏe tiềm ẩn liên quan đến chất chống oxy hóa tổng hợp. Ergothioneine (EGT) là một chất chống oxy hóa tự nhiên có trong các loại nấm ăn và đã được xác định là một hợp chất tiềm năng trong việc ngăn ngừa hiện tượng biến màu ở cơ thịt cá ngừ.

Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng EGT có khả năng can thiệp hiệu quả vào chuỗi phản ứng oxy hóa giữa Mb và lipid, từ đó làm giảm quá trình biến màu và duy trì màu đỏ tươi của cơ thịt cá ngừ. Đặc biệt, cơ thịt cá ngừ được xử lý với 50 mg EGT/kg có thể duy trì màu đỏ tự nhiên sau 7 ngày bảo quản lạnh ở 4°C. Tuy nhiên, một trong những thách thức lớn trong việc ứng dụng EGT vào sản xuất công nghiệp là chi phí cao khi sử dụng ở liều lượng hiệu quả.

Chitosan là một polyme sinh học có tính kháng khuẩn và chống oxy hóa tự nhiên, đã được nghiên cứu rộng rãi trong lĩnh vực bảo quản thủy sản. Hiệu quả bảo quản của chitosan phụ thuộc chủ yếu vào hai yếu tố chính: khối lượng phân tử và độ deacetyl. Chitosan có khối lượng phân tử thấp và độ deacetyl cao thường mang lại hiệu quả bảo quản vượt trội.

Những nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng nano chitosan (CNP) có hoạt tính sinh học cao hơn đáng kể so với chitosan tự nhiên. Ghorabi và Khodanazary đã chứng minh rằng CNP có khả năng bảo quản cá lưỡi trâu (Cynoglossus arel) hiệu quả hơn đáng kể so với chitosan tự nhiên. Tương tự, Binh và cộng sự báo cáo rằng CNP có tác dụng ức chế oxy hóa lipid trong khô cá tra phi lê tẩm gia vị mạnh hơn đáng kể so với chitosan tự nhiên có cùng độ deacetyl và khối lượng phân tử.

CNP thường được tổng hợp bằng phương pháp tạo gel ion với tác nhân liên kết ngang là sodium tripolyphosphate (STPP). Quá trình tổng hợp này giúp bao bọc và kiểm soát việc giải phóng các hợp chất có hoạt tính sinh học, nhờ đó cải thiện độ ổn định, tăng cường sinh khả dụng và nâng cao hiệu quả sinh học của chúng.

Việc bao bọc EGT trong CNP là một phương pháp tiềm năng để tăng cường đặc tính chống oxy hóa của EGT, đồng thời giảm liều lượng sử dụng. Điều này không chỉ giúp giảm chi phí bảo quản mà còn mở rộng khả năng ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm. Vì vậy, mục tiêu của nghiên cứu này là đánh giá hiệu quả chống oxy hóa lipid và khả năng ức chế quá trình biến màu của ECNP trên cơ thịt cá ngừ vây vàng bảo quản đông.

Xử lý cơ thịt cá ngừ vây vàng bằng ECNP giúp giảm đáng kể sự biến màu và oxy hóa lipid trong quá trình bảo quản đông. Hiệu quả chống biến màu và ức chế oxy hóa lipid của ECNP phụ thuộc vào liều lượng xử lý. Ở liều lượng 200 mg/kg, ECNP có khả năng làm chậm quá trình oxy hóa lipid và duy trì màu sắc của cơ thịt cá ngừ vây vàng ở mức loại A sau 6 tháng bảo quản đông ở -20 ± 2°C.