nghiên cứu thu hồi dầu cá từ phế liệu cá (đầu, xương) và đánh giá chất lượng của dầu thu được

Kết quả xác định các thông số tối ưu cho quy trình tách dầu bằng phương pháp thủy phân sử dụng enzyme protamex.... Mặt khác, sự phát triển của ngành chế biến thủy sản trong nước đã tạo r

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành được đề tài này, em đã nhận được sự giúp đỡ từ nhiều phía Trước hết, em xin ghi ơn cha mẹ và người than đã luôn luôn bên cạnh em, giúp đỡ

em vượt qua khó khăn trong suốt thời gian học đại học

Em sẽ mãi ghi nhớ công lao của các thầy cô trong trường Đại học Nha Trang Đặc biệt, là các thầy cô khoa Chế biến đã giúp em có được những kiến thức chuyên ngành cơ bản, quý báu, cần thiết sau khi ra trường

Em xin chân thành bày tỏ long biết ơn cô Ts Nguyễn Thị Mỹ Hương, người đã trực tiếp hướng dẫn, thôi thúc và tận tình chỉ bảo những kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian mà em thực hiện đề tài

Em cũng gửi lời cảm ơn tới các thầy cô quản lý các phòng thí nghiệm: phòng thí nghiệm hóa sinh, phòng thí nghiệm công nghệ chế biến, phòng thí nghiệm công nghệ thực phẩm và phòng thí nghiệm công nghệ sinh học đã nhiệt tình, tạo điều kiện cho em trong suốt thời gian thực tập

Cuối cùng, em xin cảm ơn các bạn của em, những người đã động viên, giúp

đỡ em mỗi khi cần thiết

Sinh viên

Ngô Thị Thêu

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN .i

MỤC LỤC .ii

DANH MỤC BẢNG v

DANH MỤC HÌNH vi

KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT vii

Chương 1 TỔNG QUAN 2

1.1 Tổng quan về nguyên liệu 2

1.1.1 Tổng quan về nguyên liệu cá chẽm 2

1.1.2 Tình hình khai thác và chế biến cá chẽm .3

1.1.3 Tình hình sử dụng phế liệu cá trong nước và trên thế giới 3

1.2 Tổng quan về enzyme protease 5

1.2.1 Đặc điểm 5

1.2.2 Phân loại 5

1.2.3 Ứng dụng của protease 6

1.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình thủy phân protein bằng enzyme 7

1.3 Tổng quan về dầu cá 9

1.3.1 Tình hình nghiên cứu và sản xuất dầu cá 9

1.3.2 Nguyên liệu sản xuất dầu cá 9

1.3.2.1 Nguyên liệu sản xuất dầu cá 9

1.3.2.2 Các phương pháp bảo quản nguyên liệu 9

1.3.3 Lipit trong động vật thủy sản 9

1.3.4 Các phương pháp sản xuất dầu cá 10

1.3.4.1 Phương pháp thủy phân bằng enzyme: 10

1.3.4.2 Phương pháp dùng nhiệt: 11

1.3.4.3 Phương pháp dùng lực cơ học bằng cách xay, nghiền, ép, ly tâm: 11 1.3.4.4 Phương pháp lạnh đông, tan giá: 11

1.3.4.5 Phương pháp chiết dầu bằng dung môi hữu cơ: 11

1.3.4.6 Phương pháp thủy phân bằng dung dịch xút loãng: 11

1.3.5 Thành phần hóa học của dầu cá 11

1.3.6 Tiêu chuẩn chất lượng dầu cá 12

1.3.7 Công dụng của dầu cá 12

1.3.8 Biện pháp bảo quản dầu cá và các dạng hư hỏng của nó trong quá trình bảo quản 14

1.3.8.1 Các dạng hư hỏng 14

1.3.8.2 Biện pháp bảo quản dầu 15

Chương 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16

2.1 Vật liệu nghiên cứu 16

2.2 Phương pháp nghiên cứu 16

2.2.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm và xử lý số liệu 16

2.2.2 Bố trí thí nghiệm 16

2.2.2.1 Xác định thành phần hóa học của đầu, xương cá chẽm 16

2.2.2.2 Tách dầu bằng phương pháp thủy phân sử dụng enzyme protamex 17 2.2.2.3 Sản xuất dầu cá ở chế độ tối ưu và đánh giá chất lượng dầu thu được 23

2.2.3 Phương pháp phân tích 24

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 25

3.1 Kết quả xác định thành phần hóa học cơ bản của đầu, xương cá chẽm 25

3.2 Kết quả xác định các thông số tối ưu cho quy trình tách dầu bằng phương pháp thủy phân sử dụng enzyme protamex 25

3.2.1 Xác định các thông số tối ưu cho quy trình tách dầu cá từ đầu cá chẽm 25 3.2.1.1 Xác định tỷ lệ nước bổ sung thích hợp cho quá trình thủy phân 25

3.2.1.2 Xác định tỷ lệ enzyme bổ sung thích hợp cho quá trình thủy phân 27 3.2.1.3 Xác định nhiệt độ thủy phân thích hợp cho quá trình thủy phân 28

3.2.1.4 Xác định thời gian thủy phân thích hợp cho quá trình thủy phân 30

3.2.1.5 Xác định thời gian ly tâm thích hợp 31

3.2.2 Xác định các thông số tối ưu cho quy trình tách dầu cá từ xương cá

chẽm 32 3.2.2.1 Xác định tỷ lệ nước bổ sung thích hợp cho quá trình thủy phân 32 3.2.2.2 Xác định tỷ lệ enzyme bổ sung thích hợp cho quá trình thủy phân 33 3.2.2.3 Xác định nhiệt độ thủy phân thích hợp cho quá trình thủy phân 34 3.2.2.4 Xác định thời gian thủy phân thích hợp cho quá trình thủy phân 35 3.2.2.5 Xác định thời gian ly tâm thích hợp 36 3.3 Đề xuất quy trình sản xuất và đánh giá chất lượng dầu thu được 37 3.3.1 Quy trình tách dầu từ đầu cá chẽm theo phương pháp thủy phân sử

dụng enzyme protamex 37 3.3.2 Quy trình tách dầu từ phần xương cá chẽm theo phương pháp thủy

phân bằng enzyme protamex 39 3.3.3 Kết quả sản xuất dầu với mẫu lớn và đánh giá chất lượng dầu thu được theo quy trình đã đề xuất 40 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 PHỤ LỤC

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3.1 Thành phần hóa học của đầu, xương cá chẽm 25

Bảng 3.2 Lượng dầu thu được ở các mẫu có bổ sung tỷ lệ nước khác nhau 26

Bảng 3.3 Lượng dầu thu được ở các mẫu có bổ sung tỷ lệ enzyme khác nhau 27

Bảng 3.4 Lượng dầu thu được ở các mẫu có nhiệt độ thủy phân khác nhau 29

Bảng 3.5 Lượng dầu thu được từ các mẫu thủy phân với thời gian khác nhau 30

Bảng 3.6 Lượng dầu thu được ở các mẫu với thời gian ly tâm khác nhau 31

Bảng 3.7 Lượng dầu thu được ở các mẫu xương cá có bổ sung tỷ lệ nước khác nhau 32

Bảng 3.8 Lượng dầu thu được ở các mẫu có bổ sung tỷ lệ enzyme khác nhau 33

Bảng 3.9 Lượng dầu thu được ở các mẫu có nhiệt độ thủy phân khác nhau 34

Bảng 3.10 Lượng dầu thu được từ các mẫu thủy phân với thời gian khác nhau 35

Bảng 3.11 Lượng dầu thu được ở các mẫu với thời gian ly tâm khác nhau 36

Bảng 3.12 Kết quả sản xuất dầu mẫu lớn 40

Bảng 3.13 Kết quả phân tích chất lượng dịch đạm thủy phân sau ly tâm 41

Bảng 3.14 Kết quả đánh giá chất lượng dầu thu được 41

Bảng 3.15 Thành phần acid béo trong dầu tách từ đầu cá chẽm 43

Bảng 3.16 Thành phần acid béo trong dầu tách từ xương cá chẽm 44

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Xác định thành phần hóa học của đầu, xương cá chẽm 17

Hình 2.2 Sơ đồ quy trình tách dầu dự kiến 17

Hình 2.3 Xác định tỷ lệ nước bổ sung thích hợp 19

Hình 2.4 Xác định tỷ lệ enzyme bổ sung thích hợp 20

Hình 2.5 Xác định nhiệt độ thủy phân thích hợp 21

Hình 2.6 Xác định thời gian thủy phân thích hợp 22

Hình 2.7 Xác định thời gian ly tâm thích hợp 23

Hình 3.1 Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng tỷ lệ nước bổ sung đến lượng dầu thu được 26

Hình 3.2 Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme bổ sung đến lượng dầu thu được 28

Hình 3.3 Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân đến lượng dầu thu được 29

Hình 3.4 Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của thời gian thủy phân tới lượng dầu thu được 30

Hình 3.5 Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của thời gian ly tâm tới lượng dầu thu được 31

Hình 3.6 Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng tỷ lệ nước bổ sung đến lượng dầu thu được ở mẫu xương cá 33

Hình 3.7 Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme bổ sung đến lượng dầu thu được 34

Hình 3.8 Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân đến lượng dầu thu được ở các mẫu xương cá chẽm 35

Hình 3.9 Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của thời gian thủy phân tới lượng dầu thu được 36

Hình 3.10 Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của thời gian ly tâm tới lượng dầu thu được 37

Hình 3.11 Quy trình tách dầu từ phế liệu đầu cá chẽm 38

Hình 3.12 Quy trình tách dầu cá từ phế liệu xương cá chẽm 40

KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

lên

LỜI MỞ ĐẦU

Hiện nay ngành nuôi trồng thủy sản ở nước ta đang phát triển mạnh mẽ Cùng với sự phát triển đó, nhu cầu thức ăn thủy sản ngày càng tăng cao Thực tế, ở Việt Nam mới có khoảng 89 nhà máy chế biến thức ăn nuôi thủy sản, sản lượng khoảng 2,4 triệu tấn/năm Sản lượng này không đủ cung cấp nhu cầu trong nước nên người nuôi phải sử dụng cả thức ăn tự chế hoặc thức ăn ngoại Điều đáng nói là các nhà máy này còn phải nhập khẩu nguồn nguyên liệu trong đó có cả bột cá và dầu cá Thức ăn nuôi trồng thủy sản đang sử dụng khoảng 90% nguồn cung dầu cá toàn cầu để lấy chất béo Theo dự báo của FAO, nhu cầu về dầu cá còn tiếp tục tăng trong những năm tới, có thể xảy ra tình trạng thiếu hụt Vì thế, giá nhập khẩu dầu cá

có xu hướng tăng

Mặt khác, sự phát triển của ngành chế biến thủy sản trong nước đã tạo ra nguồn phế liệu dồi dào, trong đó phải kể đến lượng phế liệu cá.Vấn đề đặt ra là cần tận dụng nguồn phế liệu cá này để sản xuất bột cá, dầu cá và các sản phẩm giá trị khác Điều đó vừa giải quyết được việc xử lý và nâng cao giá trị nguồn phế liệu, vừa đáp ứng được nhu cầu dầu cá, bột cá trong nước.Nó góp phần hạn chế tình trạng chưa tận dụng hết tiềm năng nguồn nguyên liệu trong nước mà vẫn phải nhập khẩu, gây tổn thất kinh tế

Xuất phát từ thực tế đó, được sự chấp nhận của Nhà trường em tiến hành đề tài: “Nghiên cứu tách dầu từ phế liệu (đầu, xương) cá chẽm của quá trình chế biến cá” Với nội dung nghiên cứu:

 Xác định thành phần hóa học của đầu, xương cá chẽm

 Xác định các thông số tối ưu cho quá trình tách dầu cá

 Xây dựng quy trình và đánh giá chất lượng dầu cá thu được

Chương 1 TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về nguyên liệu

1.1.1 Tổng quan về nguyên liệu cá chẽm

Tên khoa học: Lates calcarifer (Bloch, 1790)

Tên tiếng Anh: Giant seaperch

Đặc điểm hình thái: thân dài, dẹp bên, phần lưng hơi gồ cao, bắp đuôi ngắn Đầu dài, nửa trước nhọn, từ gáy đến mút mõm cong xuống, chiều dài lớn hơn chiều cao Chiều dài thân bằng 3,2 lần chiều cao thân và bằng 2,9 lần chiều dài đầu Mép sau xương nắp mang chính có 1 gai dẹt Mắt lớn, khoảng cách hai mắt hẹp Miệng rộng, chếch, hàm dưới nhô dài hơn hàm trên Răng nhọn, khỏe Xương khẩu cái và xương lá mía có nhiều răng, mọc thành đai Thân phủ vẩy lược nhỏ, yếu Hai vây lưng tách rời nhau Vây đuôi tròn, không chia thùy Thân màu xám, bụng trắng bạc

Phân bố: cá chẽm là một loài cá sống cả trong nước mặn lẫn nước ngọt Khu vực sinh sống bản địa của nó là vùng bắc và đông Australia tới eo biển Torres và New Guinea nhưng hiện nay đã được nuôi tại nhiều nơi trên thế giới như: Australia, Malaysia, Ấn Độ, Indonesia, Thái Lan, Việt Nam, Vương quốc Anh, Hoa Kỳ và Hà Lan

Cá chẽm còn gọi là cá vược Chúng thường sống trong các hang đá hoặc vùng đáy có cỏ biển Chúng cũng thích nghi với đáy rạn san hô Loài cá này cũng có phân

bố ở vùng nước lợ Chúng thuộc loại cá dữ điển hình ở cửa sông, chúng có số lượng đông trong các kênh rạch, đầm phá và nhất là trong các đầm nuôi tôm

Ở Việt Nam, cá chẽm phân bố ở vịnh Bắc Bộ, vùng biển miền Trung và Nam Bộ

1.1.2 Tình hình khai thác và chế biến cá chẽm

Cá chẽm là một mặt hàng có giá trị cao và có nhiều nhu cầu ở châu Á Theo thống kê của Tổ chức Nông Lương Thế giới (FAO), sản lượng cá chẽm hàng năm của thế giới đạt gần 400.000 tấn, trong đó sản lượng của Thái Lan và các nước châu

Á khác chiếm hơn 90%

Theo báo cáo của FAO, Thái Lan là nước đứng đầu trong qui trình nuôi cá Chẽm, tiêu biểu là năm 2005 sản lượng cá ở Thái Lan đạt hơn 12.000 tấn Ở Đài Loan, Malaysia và Indonesia hàng năm cũng sản xuất ra hàng nghìn tấn cá Chẽm thương phẩm

Theo báo cáo, năm 2005-2006 Úc tăng 20% sản lượng cá Chẽm, đạt hơn 1.700 tấn cá tương đương 12 tỷ đô la

Ở Việt Nam, nguồn nguyên liệu cá chẽm được cung cấp là do khai thác và nuôi trồng Người ta sử dụng lưới kéo và câu để khai thác chúng, khai thác quanh năm

Các dạng sản phẩm của cá chẽm bao gồm: ăn tươi, chế biến phi lê và các sản phẩm phối chế khác Đối với mặt hàng phi lê đông lạnh thì định mức nguyên liệu thường trên 2.0 Phế liệu của quá trình chế biến này là: đầu, xương, vây, mỡ, nội tạng… Hiện tại, người ta chủ yếu tận dụng nguồn phế liệu này làm thức ăn cho thủy sản

1.1.3 Tình hình sử dụng phế liệu cá trong nước và trên thế giới

Trên thế giới

Cùng với sự phát triển của công nghệ chế biến thực phẩm thủy sản thì công nghệ xử lý và tận dụng phế liệu ngày càng phát triển, bởi lẽ từ sự phát triển của công nghệ chế biến thủy sản đã tạo ra một nguồn phế liệu dồi dào cả về sản lượng

và chủng loại Đó chính là động lực thúc đẩy công nghệ xử lý phế liệu phát triển theo

Hiện nay, từ nguồn phế liệu của công nghệ chế biến thủy sản, các nước trên thế giới đã nghiên cứu và xây dựng thành công các sản phẩm có giá trị gia tăng góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế, cũng như bảo vệ môi trường

Các sản phẩm giá trị gia tăng được sản xuất từ nguồn phế liệu cá đó là:

 Sản xuất bột cá, dầu cá

Cùng với sự phát triển của công nghệ chế biến thực phẩm thủy sản, công nghệ sản xuất bột cá chăn nuôi ngày càng phát triển Bởi lẽ, từ công nghệ chế biến thủy sản tạo ra nguồn phế liệu khá dồi dào, sản lượng cá tạp ngày càng tăng cao, chiếm 2/3 tổng sản lượng chung Các nước phát triển công nghiệp đòi hỏi tiêu thụ một lượng lớn về bột cá chăn nuôi Việc sản xuất bột cá chăn nuôi có ý nghĩa kinh

tế rất lớn, bởi vì công nghệ này đã tận dụng được nguồn phế liệu và thủy sản kém giá trị tạo nên sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, cung cấp lượng đạm dễ tiêu hóa cho động vật nhằm phát triển chăn nuôi cung cấp trứng, sữa, thịt cho con người

Từ các loại phế liệu cá như: gan cá, nội tạng, đầu cá…có thể dùng làm nguyên liệu để sản xuất dầu cá.Thông thường quá trình tách chiết dầu cá là gắn liền với công nghệ sản xuất bột cá Bởi lẽ, cần phải tách triệt để dầu cá ra khỏi nguyên liệu trước khi sản xuất bột cá để chất lượng bột cá tốt hơn

o Sản xuất bột đạm thủy phân

Phương pháp sản xuất chủ yếu là phương pháp thủy phân nhờ enzyme Bột đạm thủy phân thu được chứa nhiều đạm dễ tiêu hóa, các vitamin, các nguyên tố khoáng đa lượng, vi lượng và các chất hoạt động sinh học khác

 Sản xuất nước mắm: Từ phế liệu cá (đầu cá…), người ta đem thủy phân bằng enzyme Hỗn hợp sau thủy phân đem lọc thu được dịch thủy phân chứa nhiều protein Dịch thủy phân này được bổ sung vào dịch chượp trong sản xuất nước mắm Sản xuất gelatin và collagen từ da cá

o Sản xuất guanine và chân châu từ vảy cá

o Sản xuất insulin từ tụy tạng cá

o Sản xuất bột khoáng từ xương cá

Trong nước

Hiện nay ngành chế biến thủy sản trong nước phát triển khá mạnh mẽ nhưng công nghệ xử lý và tận dụng phế liệu của quá trình này thực sự chưa phát triển và chưa được quan tâm đúng mức Các sản phẩm sản xuất từ phế liệu thủy sản còn ít,

chưa đa dạng cũng như quy mô còn bé, sản phẩm sản xuất ra chất lượng chưa cao

và máy móc thiết bị sản xuất còn thô sơ Vì vậy, vấn đề đặt ra cho ngành chế biến nói chung và các nhà chế biến thực phẩm thủy sản nói riêng hiện nay là cần phải tìm các biện pháp tối đa lợi ích thu được từ nguồn phế liệu thủy sản, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế trong chế biến thủy sản, đồng thời giảm thiểu lượng phế liệu thải ra môi trường

1.2 Tổng quan về enzyme protease

1.2.1 Đặc điểm

Protease là nhóm enzyme thủy phân các liên kết peptide trong phân tử protein hoặc các polypeptide thành các peptide có phân tử lượng nhỏ (peptone và polypeptide) Tiếp theo đó là sự thủy phân các peptide trên thành các amino acid tự

do dưới tác dụng của peptidase

Protease là enzyme được thu nhận từ thực vật (papain, bromelin) từ động vật (pepsin, chymosin, trypsin, chemotrysin…) và vi sinh vật, có tác dụng thủy phân liên kết peptide của protein thành các đoạn peptide và acid amin

Phần lớn protease thương mại được sản xuất từ vi sinh vật Các sản phẩm protease thương mại được phân loại dựa vào pH tối ưu cho protease hoạt động, gồm protease acid, protease trung tính và protease kiềm

1.2.2 Phân loại

Dựa theo vị trí phân cắt, các enzyme protease được chia thành 2 nhóm: protease và peptidase

 Protease thủy phân phân tử protein thành polypeptide, pepton Chúng

có tính đặc hiệu tương đối rộng, là những enzyme hoạt động không đòi hỏi phải có nhóm carboxyl hay nhóm amin tận cùng ở gần kề liên kết peptide Chúng tác dụng vào những liên kết peptide ở bên trong phân tử protein Vì vậy những enzyme này còn gọi là endo-peptidase (peptidase phân cắt nội mạch)

 Peptidase phân hủy các phân tử peptidase có phân tử nhỏ (pepton, polypeptide) thành các acid amin tự do Những enzyme mà đòi hỏi phải có nhóm –COOH và –NH2 tự do tận cùng ở gần kề liên kết peptide.Peptidase có tính đặc hiệu

tương đối hẹp, chủ yếu phân cắt các liên kết ở hai đầu của phân tử protein nên gọi là ex-peptidase (hay peptidase phân cắt đầu mạch) Nếu phân cắt ở đầu có gốc amin tự

do thì được gọi là enzyme amino-peptidase Nếu phân cắt ở đầu có gốc carboxyl tự

do thì gọi là enzyme carboxyl-peptidase

Cả hai enzyme endo-peptidase và exo-peptidase kết hợp với nhau một cách

có hiệu quả trong việc thủy phân phân tử protein, có thể nói rằng chức năng chính của endo-peptidase là tạo một lượng lớn những đầu tận cùng có nhóm carboxyl tự

do và nhóm amin tự do để tạo đủ cho các exo-peptidase hoạt động

1.2.3 Ứng dụng của protease

Từ xưa, con người đã biết sử dụng enzyme vào thực tiễn sản xuất tuy nhiên các ứng dụng này chỉ mang tính tự phát chưa có cơ sở khoa học Theo thời gian các nghiên cứu về khoa học phát triển Người ta biết được đặc điểm tính chất của chúng

và dần đưa vào ứng dụng trong thực tiễn phuc vụ những mục đích cụ thể của con người như: trong hóa học phân tích, trong y học, trong công nghiệp, trong thực phẩm và trong nông nghiệp

 Trong công nghiệp: người ta dùng protease bổ sung vào xà phòng, chất tẩy rửa để nâng cao tính năng tẩy rửa các loại dầu mỡ và chất bẩn hay người ta dùng protease để khử lông trân bò trong công nghệ thuộc da

 Trong y học: người ta dùng protease để loại bỏ các phần mô bị hỏng,

bị thối hay các ổ viêm, các vết thương hay làm tan các cục máu đông tắc nghẽn mạch máu

 Trong thực phẩm: người ta dùng protease để làm mềm thịt, thủy phân thịt cá, sản xuất nước mắm, bột cá… hoặc người ta có thể dùng protease để thủy phân tế bào gan cá trích ly dầu…

 Trong nông nghiệp: người ta dùng protease và một số enzyme khác để sản xuất các loại thức ăn cho động vật nhằm làm tăng hệ số hấp thụ thức ăn giảm lượng thức ăn sử dụng và tăng cao tốc độ tăng trọng Đặc biệt ngày nay trong lĩnh vực nuôi trồng thủy sản, người ta đã tạo ra nhiều loại thức ăn có chứa protease, amylase… để làm tăng hiệu quả sử dụng thức ăn giảm chi phí và nâng cao sự tăng

trọng cho động vật nuôi như cá, tôm… Do vậy, năng suất nuôi trồng thủy sản ngày càng tăng

1.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình thủy phân protein bằng enzyme

Quá trình thủy phân chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố: nhiệt độ€pH, nồng độ

cơ chất và enzyme, sự có mặt hay không có mặt của chất hoạt hóa và chất kìm hãm, lượng nước thêm vào

 Ảnh hưởng của nhiệt độ

Vì enzyme có bản chất protein nên khi tăng hay giảm nhiệt độ đều ảnh hưởng đến hoạt động của enzyme Thật vậy, mỗi enzyme chỉ hoạt động trong vùng nhiệt độ xác định Phần lớn enzyme hoạt động thích hợp ở khoảng nhiệt độ 40÷500C và vô hoạt hóa ở 700C Trong vùng nhiệt độ thích hợp nếu nhiệt độ tăng

100C thì tốc độ thủy phân tăng 1,5÷ 2 lần Nhiệt độ thích hợp của enzyme có thể thay đổi khi có sự thay đổi về pH, cơ chất

 Ảnh hưởng của pH môi trường

Enzyme rất nhạy cảm với sự thay đổi pH môi trường Mỗi enzyme chỉ hoạt động ở vùng pH nhất định gọi là pH tối thích pH tối thích của đa số enzyme nằm trong vùng acid yếu, kiềm yếu hay trung tính, chỉ có một số enzyme hoạt động tối thích nằm trong vùng acid mạnh hay kiềm mạnh Cùng một loại enzyme nhưng thu

từ các nguồn khác nhau cũng có pH tối thích khác nhau

 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme

Giống như các phản ứng enzyme, tốc độ phản ứng thủy phân tỉ lệ với nồng

độ enzyme Khi nồng độ enzyme quá cao nếu tiếp tục thêm enzyme, sự biến đổi của tốc độ thủy phân là không đáng kể Vì vậy, tốt hơn là sử dụng nồng độ enzyme thích hợp để đạt hiệu quả thủy phân cực đại và giảm giá thành

 Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất

Trong các phản ứng do enzyme xúc tác trước hết tạo thành phức trung gian giữa enzyme và cơ chất Sau đó, phức này chuyển hóa tiếp tục tạo thành sản phẩm cuối cùng và enzyme tự do, enzyme lại kết hợp với phân tử cơ chất khác Nếu nồng

độ cơ chất đủ thích hợp với lượng enzyme sẽ làm cho quá trình thủy phân diễn ra đều đặn nhanh chóng

 Ảnh hưởng của hàm lượng nước

Nước là môi trường thuận lợi của enzyme và vi sinh vật hoạt động Các kết quả nghiên cứu cho thấy điều kiện để các loại enzyme và vi sinh vật hoạt động được là môi trường phải có hàm lượng nước tự do tối thiểu là 15%

Do vậy, nếu trong quá trình thủy phân ta bổ sung lượng nước quá thấp thì nó hạn chế được sự hoạt động của vi sinh vật nhưng đồng thời nó cũng ức chế hoạt động của enzyme làm giảm hiệu suất thủy phân Nhưng nếu bổ sung hàm lượng nước quá cao thì chính nước là môi trường thuận lợi để vi sinh vật hoạt động và phát triển tạo

ra các sản phẩm cấp thấp như: indol, skatol, NH3, H2S… làm giảm chất lượng sản phẩm

 Ảnh hưởng của thời gian thủy phân

Thời gian thủy phân kéo dài hoặc rút ngắn đều ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình thủy phân và chất lượng của sản phẩm

Thời gian tác dụng kéo dài thì enzyme có điều kiện để cắt mạch triệt để Nhưng nếu kéo dài thời gian thủy phân quá mức dẫn đến vi sinh vật thích nghi và hoạt động tạo

ra các sản phẩm cấp thấp như NH3, H2S, indol, skatol… đồng thời khi thời gian kéo dài hiệu quả kinh tế sẽ kém

Ngược lại, thời gian thủy phân rút ngắn, sự phân giải protein chưa triệt để, hiệu suất thủy phân không cao và gây lãng phí nguyên liệu

 Ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc

Khi thủy phân diện tích tiếp xúc giữa enzyme và nguyên liệu cũng ảnh hưởng rất lớn đến tốc độ thủy phân Để tạo điều kiện cho enzyme protease hoạt động tốt người ta thường xay nhỏ, đập dập, cắt khúc… Khi diện tích tiếp xúc giữa enzyme và protein càng lớn thì quá trình thủy phân càng dễ dàng và ngược lại

 Ảnh hưởng của nguyên liệu

Độ tươi của nguyên liệu có vai trò quyết định đến quá trình thủy phân và

chất lượng của sản phẩm Độ tươi của nguyên liệu giảm thì làm giảm chất lượng sản

phẩm tạo thành

1.3 Tổng quan về dầu cá

1.3.1 Tình hình nghiên cứu và sản xuất dầu cá

1.3.2 Nguyên liệu sản xuất dầu cá

1.3.2.1 Nguyên liệu sản xuất dầu cá

Dầu cá được tách chiết từ nguyên liệu thủy sản chứa nhiều dầu Bao gồm

các loại cá nguyên con nhiều dầu, gan cá, nội tạng cá, đầu cá hoặc các loại động vật

biển như hà mã, hải cẩu… Trong đó, gan và nội tạng là nguyên liệu có giá trị để

sản xuất dầu cá y học vì có hàm lượng vitamin A cao

Thường quá trình tách chiết dầu cá gắn liền với công nghệ sản xuất bột cá.Bởi lẽ

cần phải tách triệt để dầu cá ra khỏi nguyên liệu trước khi sản xuất bột cá để chất

lượng cá tốt hơn

1.3.2.2 Các phương pháp bảo quản nguyên liệu

 Bảo quản lạnh: dùng nước đá hay hỗn hợp nước đá và muối, bảo

quản theo tỉ lệ so với nguyên liệu là 1:1 trong các thùng cách nhiệt

 Bảo quản đông: nguyên liệu đem rửa sạch, làm đông đến nhiệt độ <

-100C Sau đó đem bảo quản như cá đông Thời gian bảo quản từ 3 đến 6 tháng

 Bảo quản bằng đóng hộp thanh trùng: nguyên liệu đem rửa sạch, để

ráo, thái nhỏ, xếp vào hộp rồi bài khí ghép mí thanh trùng theo chế độ:

 Bảo quản bằng chất phòng thối:

Dùng NaCl: tỉ lệ 10 đến 20% tùy theo thời gian bảo quản Muối theo

phương pháp muối khô, trên cùng phủ một lớp muối dày 2 cm Nếu dùng 10% và

bảo quản ở nhiệt độ 50 C, sau một năm vitamin A bị tổn thất khoảng 15% so với ban đầu

Dùng chất phòng thối khác: như NaNO2, cách tiến hành như bảo quản cá

1.3.3 Lipit trong động vật thủy sản

Thành phần chủ yếu của lipit (chất béo) trong động vật thủy sản là

triglyxerit, do axit béo bậc cao hợp với glycerin mà thành Ngoài ra, còn có thành

phần không phải là glycerin gọi là chất không xà phòng Ở nhiệt độ thường phần lớn chất béo này ở thể lỏng nên còn gọi là dầu cá

Căn cứ vào vai trò của lipit trong cơ thể động vật thủy sản, có thể chia lipit thành 2 nhóm chính:

 Lipid cấu trúc (phospholipid): tham gia vào cấu thành nên một tế bào (màng tế bào, nguyên sinh chất, nhân tế bào) Ở màng tế bào, lipit liên kết với protein (lipoprotein) Lipit cấu trúc có mặt trong mọi tế bào nhưng chỉ chiếm khoảng 2÷3% khối lượng cơ thể cá Hàm lượng của nó ổn định đặc trưng cho loài

và cho tuổi

 Lipid dự trữ (triglycerid): là những lipid thường tồn tại trong các tế bào mỡ đặc biệt được bao quanh bằng một màng phospholipid và màng lưới collagen mỏng hơn Ở cá, lipid này tập trung ở thành ổ bụng, bao quanh các cơ quan nội tạng, trong cơ lưng và cơ bụng, ở gốc vây, trong các hốc xương Dạng này chiếm khoảng từ 0,1÷30% thay đổi tùy theo trạng thái sinh lý của cá, tùy theo từng giai đoạn phát triển và tùy từng loại cá Khi gặp điều kiện không thuận lợi, lipid dự trữ chuyển hóa, cung cấp năng lượng cho cơ thể

Nhìn chung, hàm lượng lipid trong động vật thủy sản thay đổi theo mùa vụ, giống loài, lứa tuổi, môi trường sống, trạng thái sinh lý, nguồn thức ăn…

Lipid động vật thủy sản chứa nhiều acid béo mạch dài, có độ không bão hòa cao Nhiều acid béo chứa 5÷6 nối đôi Trong khi đó, ở động vật trên cạn, số lượng acid béo có từ 2 nối đôi trở lên hầu như không có

1.3.4 Các phương pháp sản xuất dầu cá

1.3.4.1 Phương pháp thủy phân bằng enzyme:

Nguyên liệu được thủy phân chuyển protein thành dung dịch acid min, các peptid ngắn mạch trên cơ sở đó phá vỡ các tế bào chứa dầu và cắt đứt các liên kết giữa protein-lipit , protein-vitamin Toàn bộ quá trình thủy phân diễn ra trong điều kiện nhẹ nhàng ở nhiệt độ thấp (40÷600C) làm cho các chất có hoạt tính sinh học gần như không bị thay đổi

1.3.4.2 Phương pháp dùng nhiệt:

Dùng nhiệt độ cao để phá vỡ các tổ chức tế bào của nguyên liệu, dầu

từ các mô sẽ chảy ra

1.3.4.3 Phương pháp dùng lực cơ học bằng cách xay, nghiền, ép, ly tâm:

Đây là phương pháp cơ giới (tăng áp lực), phá hủy tổ chức của tế bào nguyên liệu rồi từ đó mà phân ly lấy dầu

1.3.4.4 Phương pháp lạnh đông, tan giá:

Nguyên lý của phương pháp này là hạ nhiệt độ của nguyên liệu thấp xuống làm lạnh đông chậm nguyên liệu các tinh thể nước đá hình thành sẽ số lượng

ít nhưng kích thước to gây hủy hoại cấu trúc tế bào và mô chứa dầu tạo ra nhiều chỗ rách khi tan giá dầu sẽ theo các khe hở này thoát ra ngoài

1.3.4.5 Phương pháp chiết dầu bằng dung môi hữu cơ:

Nguyên lý của ph ương pháp này là dùng dung môi hữu cơ không phân cực như benzene, xăng nhẹ, cồn… để chiết dầu ra khỏi nguyên liệu sau đó làm bay hơi hết dung môi thu được dầu thô

1.3.4.6 Phương pháp thủy phân bằng dung dịch xút loãng:

Dùng dung dịch xút loãng kết hợp với nhiệt độ cao để thủy phân nguyên liệu trên cơ sở đó phá vỡ cấu trúc tế bào và mô, cắt đứt được liên kết giữa lipit với protein thu được cả dầu và vitamin ở cả trạng thái tự do

Trong công nghiệp sản xuất dầu cá, quá trình sản xuất thường được chia thành 2 giai đoạn:

Giai đoạn đầu: người ta tìm cách trích ly dầu ra khỏi nguyên liệu, sản phẩm thu được là dầu thô, trong đó còn có chứa rất nhiều tạp chất

Giai đoạn sau: tinh chế dầu cá, làm sạch các tạp chất còn lẫn trong dầu

1.3.5 Thành phần hóa học của dầu cá

Thành phần chính của dầu cá là triglyceride Ngoài ra còn có acid béo, glycerin, chất gây tanh, chất màu, tinh dầu, phosphatid, vitamin…Đặc biệt là các acid béo không bão hòa cao phân tử rất tốt cho sức khỏe con người

Dầu cá voi, cá nhám còn có các chất tương tự mỡ như sáp, serit, carbohydro

Tỷ lệ các thành phẩn trên phụ thuộc vào loại nguyên liệu, phương pháp chế biến

1.3.6 Tiêu chuẩn chất lượng dầu cá

Dầu cá thực phẩm theo tiêu chuẩn 52 TCN 251-87 có hiệu lực từ 11/5/1987 của Bộ Y Tế

1.3.7 Công dụng của dầu cá

Đã từ lâu người ta đã phát hiện dầu cá có nhiều công dụng trong các lĩnh vực y học, thực phẩm và các ngành công nghiệp khác

 Trong y học: dầu gan cá được dùng chữa bệnh quáng gà, còi xương, khô mắt, chậm lớn, rụng tóc, gần đây dầu cá còn được nghiên cứu sử dụng để chữa các bệnh tim mạch, ung thư, viêm, tấy…

Hiện nay sức tiêu thụ dầu cá trên thế giới ngày càng tăng vì các nước tiên tiến đã phát hiện ra công dụng mới của dầu cá là nó có khả năng phòng chống bệnh tim mạch Bệnh xơ vữa động mạch ngày càng tăng do dinh dưỡng Đặc trưng của bệnh này là do hàm lượng Cholesteron tăng cao trong máu hơn mức 200 mg% Các chuyên gia cho rằng Leuxithin và các axit béo không thay thế có khả năng tác dụng với cholesterol tạo thành este hay hợp chất hòa tan khác, kết quả là làm giảm hàm lượng cholesterol trong máu

Các chuyên gia nước ngoài đã phát hiện dầu cá có tác dụng chống viêm tấy, ban đỏ, viêm phế quản, viêm khớp, bỏng rộp… Đặc biệt dầu cá còn có khả năng chữa ung thư Nếu mỗi ngày, mỗi người dùng 2 gam dầu cá đặc biệt thì sự phát triển các khối u giảm đi

Chế phẩm dầu cá vitamine A, D (sản phẩm dầu cá dược phẩm) được chiết rút từ gan của động vật thủy sản bao gồm các sản phẩm dầu cá có hàm lượng vitamine A, D cao, được dùng làm thuốc chữa bệnh do thiếu vitamine A, D

Đặc biệt là việc sự phát triển sản xuất dầu omega-3 bắt đầu được phổ biến

từ năm 2000, bởi vai trò thiết yếu của acid béo omega-3 trong cơ thể và sự ảnh hưởng của nó đối với sức khỏe con người Nó có tác dụng phòng ngừa bệnh tim mạch và giảm nguy cơ ung thư vú Cơ thể con người không thể tự tổng hợp được nhóm acid béo omega-3 và omega-6, mà phải cung cấp qua thức ăn đưa vào cơ thể Ngày nay cá là nguồn cung cấp omega-3 lớn nhất trong thực phẩm của con người

Vì thế các nghiên cứu ban đầu tập trung vào quy trình tách dầu cá và tinh chế nó, sau đó là sản xuất dầu omega-3 ( có hàm lượng omega-3 cao)

 Trong thực phẩm: dầu cá được dùng trong thực phẩm sẽ gia tăng trong tương lai: được dùng làn dầu rán thực phẩm, dầu xào nấu thực phẩm… Trong công nghệ đồ hộp dầu cá được dùng trong các loại đồ hộp ngâm dầu Ngoài ra, ở các nước Tây Âu, Đông Âu dầu cá còn được dùng làm nguyên liệu sản xuất bơ margarin

 Các ngành công nghiệp khác: một số nước đã sử dụng dầu cá để chế tạo thức ăn nuôi trồng thủy sản Bởi các acid béo như acid linoleic, acid linolenic trong

dầu cá có tác dụng kích thích tăng trưởng và tỷ lệ sống của tôm biển, cá biển Đã có nhiều nghiên cứu về nhu cầu acid béo đối với cá Cá da trơn có nhu cầu acid béo không no họ omega-3 Cá rô phi có nhu cầu acid béo họ omega-3 và omega-6 nhưng nhu cầu acid béo omega -6 nhiều hơn, khoảng 1% Đối với cá Vền có nhu cầu tương đối cao về acid béo họ omega-3 Cá Vền có tốc độ sinh trưởng tốt đối với thức ăn có bổ sung từ 0.5÷2% acid béo họ 20:5w-3 và 22:6w-3 Vì thế đã từ lâu, dầu cá là nguồn cung cấp lipid cơ bản trong thành phần thức ăn cho thủy sản

Tùy theo đối tượng thủy sản, lứa tuổi mà người ta bổ sung từ 0.5÷8% (tỷ lệ % theo vật chất khô) dầu cá vào thức ăn Ngành nuôi trồng thủy sản ngày càng phát triển, cùng với sự phát triển đó, nhu cầu thức ăn cho thủy sản sẽ còn tăng cao Do đó sức tiêu thụ dầu cá vẫn tăng trong tương lai.Vấn đề đặt ra ở đây là cần tận dụng nhiều loại phế liệu của quá trình chế biến cá để sản xuất dầu cá, bột cá phục vụ cho ngành nuôi trồng thủy sản

Ngoài ra, dầu cá còn được dùng trong công nghiệp bôi trơn, trong thuộc da,

mỹ nghệ hay chế tạo sơn hỗn hợp

1.3.8 Biện pháp bảo quản dầu cá và các dạng hư hỏng của nó trong quá trình bảo quản

1.3.8.1 Các dạng hư hỏng

Dầu cá thường bị chuyển màu vàng đến màu vàng nâu đến nâu xám Đồng thời mùi của dầu cá chuyển từ tanh tự nhiên sang hôi và hôi thối Độ trong, độ nhớt thay đổi, chỉ số Axit cao hơn mức qui định

Nguyên nhân:

 Dầu không được tinh chế hoặc tinh chế không đúng yêu cầu Hàm lượng protein trong dầu còn nhiều sẽ đa tụ tạo môi trường thuận lợi cho vi sinh vật gây thối phát triển làm thay đổi màu sắc, mùi vị của dầu cá

 Hàm lượng nước cao thúc đẩy quá trình thủy phân Glyxerit tạo Axit béo tự do làm cho chỉ số Axit tăng, tốc độ oxy hóa tăng ảnh hưởng đến màu sắc, mùi vị, độ trong, độ nhớt của dầu

 Do dầu không được tinh chế nên ngay từ đầu hàm lượng Axit béo tự

do cao, tăng cường oxy hóa

 Dầu còn chứa nhiều ion kim loại Theo các chuyên gia cho rằng, khi

có mặt 0,2÷1mg Fe trên một kg dầu hoặc 0,05÷0,2 mg Cu trên một kg dầu sẽ làm cho độ bền của dầu giảm đi 20÷50% Vấn đề này được giải thích vì các ion kim loại tham gia vào thời kỳ phát sinh và phát triển của quá trình oxy hóa chất béo Dầu bảo quản không đúng qui định cũng thường bị hư hỏng Chẳng hạn dầu bảo quản ở nhiệt độ cao, nơi ẩm thấp nhiều vi sinh vật, dầu thường tiếp xúc với ánh sáng, không khí cũng là những nguyên nhân gây hư hỏng dầu

1.3.8.2 Biện pháp bảo quản dầu

Trước khi bao gói đưa dầu vào bảo quản cần tinh chế làm sạch các tạp chất

và sấy khô dầu đến độ ẩm còn lại ≤ 0.1%

Sử dụng các loại bao bì làm bằng vật liệu chống thấm khí và thấm nước,

có màu tối để cách ly dầu với môi trường bên ngoài

Bảo quản dầu nơi cao ráo thoáng mát tránh nhiệt độ cao và tránh ánh sáng mặt trời trực tiếp chiếu vào

Có thể sử dụng các chất chống oxy hóa cho dầu, trộn vào dầu trước khi bao gói để kéo dài thời gian bảo quản dầu như vitamin E, BHT ( Butylat Hydroxy Toluen), BHA (Butylat Hydroxy Anizon)

Chương 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Vật liệu nghiên cứu

 Phế liệu: đầu, xương cá chẽm mua tại Xí nghiệp khai thác và dich vụ thủy sản Khánh Hòa – Bình Tân – Nha Trang Cá chẽm sau khi được phi lê, phế liệu đưa

ra gồm đầu, phần xương (bao gồm cả vây), nội tạng Trong phạm vi đề tài này thì xương cá chẽm bao gồm cả phần vây Đầu, xương cá chẽm mua về được xử lý (rửa, xay nhỏ) và bảo quản đông tại phòng thí nghiệm Khoa chế biến – Trường Đại học Nha Trang

 Enzyme Protamex là protease có nguồn gốc từ vi sinh vật Bacillus của hãng

Novozyme (Đan Mạch) được tổ chức FAO/ WHO cho phép sử dụng

Enzyme Protamex có hoạt độ 1,5 Anson Unit (AU/g), hoạt động thích hợp ở pH = 5,5÷7,5; nhiệt độ tối đa thích hợp trong khoảng 35÷650C; bị bất hoạt ở 850C trong

10 phút ở pH = 8

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm và xử lý số liệu

Bố trí thí nghiệm theo phương pháp cổ điển: ở mỗi công đoạn cần nghiên

cứu ta cố đó Dựa vào khối lượng dầu thu được để xác định giá trị tối ưu cho thông

số cần xác định ở mỗi công đoạn định các thông số, chỉ thay đổi một thông số để tìm ra giá trị tối ưu của thông số

Ở mỗi thí nghiệm tiến hành làm 3 lần, mỗi lần làm 4 mẫu song song Kết quả cuối cùng là trung bình cộng của 3 lần thí nghiệm

Số liệu được xử lý và vẽ đồ thị trên phần mềm EXCEL

2.2.2 Bố trí thí nghiệm

2.2.2.1 Xác định thành phần hóa học của đầu, xương cá chẽm

Bố trí thí nghiệm:

Hình 2.1 Xác định thành phần hóa học của đầu, xương cá chẽm 2.2.2.2 Tách dầu bằng phương pháp thủy phân sử dụng enzyme protamex

Sơ đồ quy trình tách dầu dự kiến:

Hình 2.2 Sơ đồ quy trình tách dầu dự kiến

Kết quả

Xay nhỏ Đầu, xương cá chẽm

Xác định hàm lượng nước, protein, lipid,

Thủy phân bằng enzyme protamex

Rã đông

xương Lọc

Thủy phân bằng enzyme protamex

Thuyết minh:

 Nguyên liệu: nguyên liệu phải được rửa sạch và xử lý kỹ Phần đầu phải được tách mang triệt để Phải rửa sạch máu trong nguyên liệu đem tách dầu để hạn chế quá trình thủy phân, oxy hóa lipid Sau đó để ráo, rồi được xay nhỏ với kích thước đường kính lỗ sàng 0.5 cm

 Thủy phân:

Mục đích: nhằm thủy phân protein thành acid amin và peptit ngắn mạch, giải phóng dầu ra khỏi liên kết giữa protein – lipit nhờ enzyme bổ sung và enzyme nội tại trong nguyên liệu

Tiến hành: nguyên liệu đã xay được bổ sung thêm nước, enzyme để rút ngắn quá trình thủy phân Trong quá trình thủy phân khuấy đảo định kỳ nhằm tăng cường quá trình thủy phân Nhiệt độ hỗn hợp được duy trì ổn định bằng bể ổn nhiệt Sau khi kết thúc quá trình thủy phân, hỗn hợp được nâng nhiệt lên 850C trong thời gian 10 phút để bất hoạt enzyme protamex

 Lọc: hỗn hợp sau thủy phân được lọc để tách xương và thu được phần dịch lọc

 Ly tâm: phần dịch lọc đem ly tâm ở máy ly tâm với tốc độ 5000 vòng/phút, ở nhiệt độ 30 0C trong 20 phút Sau ly tâm, hút phần dầu ở lớp trên cùng

ta thu được dầu thô

Bố trí thí nghiệm xác định chế độ tối ưu cho tách dầu:

Đề tài này nghiên cứu tách dầu cá bằng phương pháp thủy phân Do đó, có

các bố trí thí nghiệm để xác định chế độ thủy phân tối ưu nhằm thu được lượng dầu lớn nhất Cụ thể là xác định các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình thủy phân bằng enzyme protamex

 Xác định tỉ lệ nước / nguyên liệu

Tiến hành thủy phân 4 mẫu thí nghiệm có khối lượng bằng nhau (m = 500

g), với chế độ thủy phân như nhau:

pH môi trường thủy phân là pH tự nhiên Vì enzyme protamex có pH tối ưu

= 5,5÷7,5 nên pH của cơ chất thủy phân (đầu, xương cá chẽm xay) vẫn nằm trong khoảng pH tối ưu này Do đó, tôi không nghiên cứu yếu tố pH

Nhiệt độ thủy phân: 45oC

Thời gian thủy phân: 2h

Tỷ lệ nước bổ sung tối ưu đã chọn

Nguyên liệu đã xay nhỏ

Thủy phân bằng enzyme với

tỉ lệ nước/nguyên liệu (%) khác nhau

Xác định lượng dầu thu được

Chọn tỉ lệ nước/nguyên liệu tối ưu

Thời gian thủy phân: 2h

Nhiệt độ thủy phân : 45oC

Nhưng tỷ lệ enzyme/ cơ chất là khác nhau, ở các mẫu lần lượt là: 0,1%; 0,2%; 0,3%; 0,4%

Sau khi thủy phân xong tiến hành lọc, ly tâm để tách dầu, rồi xác định lượng dầu thu được ở các mẫu Từ đó, chọn tỷ lệ enzyme bổ sung thích hợp

Hình 2.4 Xác định tỷ lệ enzyme bổ sung thích hợp

 Xác định nhiệt độ thủy phân

Vì enzyme có bản chất là protein nên khi tăng hoặc giảm nhiệt độ đều ảnh hưởng đến hoạt độ enzyme Do đó, nhiệt độ cũng ảnh hưởng tới quá trình thủy phân Tiến hành bố trí thí nghiệm 4 mẫu có khối lượng bằng nhau (m= 500g) với chế độ thủy phân như nhau:

Tỷ lệ nước bổ sung tối ưu đã chọn

Nguyên liệu đã xay nhỏ

Thủy phân bằng enzyme với

tỉ lệ nước/nguyên liệu đã chọn, tỉ lệ E/S (%) khác nhau

Xác định lượng dầu thu được

Chọn tỉ lệ E/S tối ưu

Tỷ lệ enzyme/ cơ chất tối ưu đã chọn

Thời gian thủy phân: 2 h

Nhưng các mẫu này được thủy phân ở nhiệt độ khác nhau là: 400C, 450 C,

500 C, 550 C

Sau khi thủy phân xong, cũng tiến hành lọc, ly tâm rồi xác định lượng dầu thu được ở mỗi mẫu Từ đó, chọn nhiệt độ thủy phân thích hợp cho hiệu suất tách dầu lớn nhất

Hình 2.5 Xác định nhiệt độ thủy phân thích hợp

 Xác định thời gian thủy phân

Tiến hành bố trí 4 mẫu thí nghiệm có khối lượng bằng nhau (m= 500g), được thủy phân với chế độ như nhau:

Tỷ lệ enzyme/ cơ chất tối ưu đã chọn

Tỷ lệ nước bổ sung tối ưu đã chọn

Nguyên liệu đã xay nhỏ

Thủy phân bằng enzyme ở với tỉ lệ nước/ nguyên liệu, tỉ lệ E/S tối ưu đã chọn, nhiệt độ thủy phân khác nhau (oC)

Xác định lượng dầu thu được

Chọn nhiệt độ thủy phân thích hợp

Nhiệt độ thủy phân tối ưu đã chọn

Nhưng 4 mẫu được thủy phân với thời gian khác nhau lần lượt là 1 giờ (h), 2h, 3h, 4h

Sau khi thủy phân xong, tiến hành lọc, ly tâm rồi xác định lượng dầu thu được ở mỗi mẫu Từ đó, chọn thời gian thủy phân thích hợp cho mục đích tách dầu cá

Hình 2.6 Xác định thời gian thủy phân thích hợp

 Xác định thời gian ly tâm

Do điều kiện thực tập tại phòng thí nghiệm nên tôi chỉ bố trí được thí nghiệm xác định ảnh hưởng của thời gian ly tâm tới hiệu suất tách dầu

Tiến hành 4 mẫu thí nghiệm với khối lượng bằng nhau (m=500 g), được thủy phân với cùng chế độ tối ưu đã chọn Sau đó, tiến hành lọc và ly tâm 4 mẫu với thời gian ly tâm khác nhau lần lượt là:15 phút, 20 phút, 25 phút, 30 phút Xác định

Nguyên liệu đã xay nhỏ

Thủy phân bằng enzyme với tỉ lệ nước/nguyên liệu, tỉ lệ E/S, nhiệt độ thủy phân tối ưu đã chọn, thời gian thuỷ phân khác nhau

tỉ lệ nước/nguyên liệu (%) khác nhau

Xác định lượng dầu thu được

Xác định thời gian thủy phân thích hợp