Chương 8: Hương vị dược phẩm, mỹ phẩm và y học

THỦY PHÂN ENZYME ENZYMATIC HYDROLYSIS• Qui trình áp dụng cho hầu hết các chất chiết xuấthương vị biển tự nhiên dùng trong thương mại enzyme protease Nguyên liệu thô → đồng nhất tiệt trù

Trang 1

Chương 8:

Hương vị Dược phẩm, y học và mỹ phẩm

Trang 2

Hương vị (flavor)

Trang 3

GIỚI THIỆU

• Sản xuất hương vị từ phụ phẩm CBTS → có giá trị

và nhu cầu cao

• Hương vị được dùng trong sản xuất: sốt hải sản,chowder, súp, bisques, mì ăn liền, snack,…

• Thành phần hương vị từ thủy sản rất phức tạp, làmột tổng thể cân bằng giữa các thành phần hương và

Trang 4

LY TRÍCH LỎNG (AQUEOUS EXTRACTION)

• Được sử dụng rộng rãi do: đơn giản, thu được hương

vị có chất lượng tốt và thường được thực hiện cùngvới các qui trình sản xuất đã có

Nguyên liệu thô → (đồng nhất) → nấu → (ép) → lytrích thô → cô đặc

• Ly trích lỏng thường dùng trong chế biến phụ phẩmnghêu, cua và tôm hùm

• Hạn chế: hiệu suất thấp, phụ thuộc vào dịch nấu vàhàm lượng muối cao

• Độ tươi của nguyên liệu → ổn định và chất lượng

Trang 5

LÊN MEN (FERMENTATION)

• Qui trình gồm sự thủy phân bằng enzyme nội sinhcùng với hoạt động của vi sinh vật tạo hương vị

muối/điều chỉnh pH/cấy giống

Nguyên liệu thô → tự phân (phân giải protein) → (ép)

Trang 6

THỦY PHÂN ENZYME (ENZYMATIC HYDROLYSIS)

• Qui trình áp dụng cho hầu hết các chất chiết xuấthương vị biển tự nhiên dùng trong thương mại

enzyme (protease)

Nguyên liệu thô → đồng nhất (tiệt trùng) → thủy phân

→ bất hoạt enzyme bằng nhiệt → lọc thô → côcạn/khử nước

• Khi có các enzyme thương mại hiệu năng cao → sảnxuất ra một lượng lớn hương vị từ phụ phẩm (nghêu,

Trang 7

• Qui trình gồm có hóa lỏng, chiết tách và cô cạn

+ hóa lỏng → phóng thích các hợp chất tạo hương vị

tự nhiên từ nguyên liệu thô

+ chiết tách → loại bỏ vỏ và xương dùng lọc, nhưngđôi khi dùng sắc ký để loại vị lạ và màu

• Thủy phân enzyme làm thay đổi thành phần và hàmlượng acid amin ban đầu

• Acid amin và peptid tiếp tục phản ứng với đườngkhử, các nhóm aldehyd và carbonyl → hợp chất hữu

cơ bay hơi → ảnh hưởng đáng kể lên hương và vị

Trang 8

Flavor TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản

➢ Nguồn enzyme

• Các loại enzyme sử dụng: Protamex, Flavourzyme

(Novozyme North America, Franklinton, NC)

Protamex là phức hợp enzyme protease của vi khuẩn

Bacillus→ tạo ra dịch thủy phân không có vị đắng

Điều kiện phản ứng tối ưu: pH = 5,5 – 7,5, nhiệt độ 40– 60oC

→ Protamex (0,6 ± 1,5%) có thể dùng chung vớiFlavourzyme để kéo dài quá trình trình thủy phân

Trang 9

TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản

Flavourzyme là enzyme được tạo ra bởi nấm

Aspergillus oryzae, gồm nhiều enzyme khác nhau

Trang 10

➢ Vị đắng

• Sự thủy phân enzyme tạo ra vị đắng là do sự tiếp xúccủa các peptid và acid amin kị nước

• Một vài loại exopeptidase như Flavourzyme có thể

bẻ gãy các peptid gây vị đắng

• Để tăng hiệu quả thủy phân và khử vị đắng → dùngendoprotease cho thủy phân và exopeptidase để phá vỡcác peptid gây vị đắng

Trang 11

➢ Nguồn nguyên liệu thô

• Cá vây và phụ phẩm CBTS

+ cá gầy cơ thịt trắng: khung xương, các loài khôngdùng chế biến

+ cá có cơ thịt sẫm màu: nhóm cá ngừ, cơm,…

• Phụ phẩm chế biến tôm, cua, tôm hùm và nghêu

• Nguồn nguyên liệu phải có chất lượng tốt, chất lượngphải được kiểm soát cẩn thận

• Độ tươi phải được duy trì từ khi thu cho suốt quátrình chế biến (hàm lượng histamin và vi khuẩn thấp)

Trang 12

SẢN XUẤT HƯƠNG VỊ TỪ QUÁ TRÌNH THỦY PHÂN PHỤ PHẨM CBTS

• Phát triển qui trình sản xuất hương vị từ phụ phẩmCBTS: thân tôm hùm, xương xay từ cá tuyết (red

hake), nghêu,…

• Qui trình chung gồm có: loại bỏ các cơ quan vàxương, đồng nhất, thủy phân enzyme, lọc để loại cácthành phần không thủy phân và cô cạn/khử nước

Trang 13

Flavor TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản

➢ Hương vị tôm hùm

• Tôm hùm Mỹ (Homarus americanus): đánh bắt

73.000 tấn (Mỹ và Canada) → 18.000 tấn sản xuất tômhùm đóng hộp

Sau khi lấy thịt (thân, càng; 56%) cho đóng hộp →phần còn lại (thân tôm; 44%) loại bỏ

• Qui trình chế biến: thân tôm xay nhuyễn → hỗn hợpđồng nhất → thủy phân enzyme protease → bất hoạtenzyme → lọc → cô cạn/khử nước

Trang 14

Qui trình thủy phân

sản xuất hương vị từ

tôm hùm

Trang 15

• Các biến lựa chọn để tối ưu hóa: hệ enzyme thíchhợp, điều kiện phản ứng, độ thủy phân và năng suấtthu hồi

• Chất lượng hương vị được đánh giá dựa vào: thànhphần các acid amin tự do, tỷ lệ acid amin ưa nước (Gly+ Arg + Ala + Pro) và acid amin kị nước (Val + Met +Leu + Ile), umami, độ ngọt và độ đắng

• Chỉ dùng Flavourzyme: sinh ra nhiều acid amin tự

do, tỷ lệ acid amin ưa nước/acid amin kị nước cao hơn,

ít peptid mạch ngắn gây đắng

Trang 16

Hàm lượng acid amin (mg/100g) của dịch lỏng chưa thủy phân và dịch lỏng đã thủy phân từ thân tôm hùm

Trang 17

➢ Hương vị cá từ xương cá trắng

• Sản xuất hương vị hải sản từ cá qua quá trình thủyphân gặp một số trở ngại → do khó đảm bảo chấtlượng cảm quan cao: vị đắng và vị lạ

• Red hake (Urophycis chuss) chỉ dùng phần fillet cơ

thịt → xương xay sản xuất hương vị

• Dùng nguyên liệu tươi là yếu tố quyết định

• Không dùng cá béo: ôxy hóa mỡ, chi phí cao để loạibéo, hàm lượng béo thay đổi theo mùa

• Chất lượng cảm quan phụ thuộc vào: loại protease,hàm lượng enzyme, tỷ lệ nước/cơ chất, pH và nhiêt độ

Trang 18

Qui trình thủy

phân sản xuất

hương vị từ cá tuyết

Trang 19

➢ Hương vị nghêu từ phụ phẩm chế biến nghêu

• Phụ phẩm chế biến nghêu biển (Spisula solidissima):

thịt thừa, nội tang, belly,… chứa 17% chất rắn, trong

đó 64% (11% tổng khối lượng phụ phẩm) là protein

• Nước nấu phụ phẩm nghêu vẫn còn hương vị ngọtcủa nghêu

• Không có sự khác biệt về vị lạ và vị đắng của nướcnấu giữa phụ phẩm nghêu và thịt nghêu

• Nhưng nước nấu phụ phẩm nghêu ít hương vị nghêu

và vị umami hơn so với thịt nghêu

Trang 20

Qui trình thủy

phân sản xuất

hương vị từ nghêu

Trang 21

Dược phẩm, y học và mỹ

phẩm

Pharmaceutical, medical, and cosmetic products TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản

Trang 22

• Các giải pháp sử dụng phụ phẩm → đem lại giá trịkinh tế và giảm chất thải

Trang 23

• Squalamine (7-24-dihydroxylated-24 cholestanesulfate): aminosterol có trong gan, bóng cá, ruột, sẹ và

bao tử của cá mập răng chó Squalus acanthias

• Squalamine là một steroid hòa tan trong nước và cóhiệu quả trong việc chống lại vi khuẩn gram âm vàdương, sự hình thành mạch và các khối u

• Squalamine có hiệu quả trong điều trị ung thư phổi

và buồng trứng

https://en.wikipedia.org/wiki/Squalamine

Trang 24

1) Squalamine là chất ức chế sự tiến triển của ung thư2) Squalamine là hợp chất kháng khuẩn có từ biển →

không có bằng chứng các phần tử (hạt) virus hoặcdưới hạt virus có thể chuyển từ động vật máu lạnhsang cho người

3) Squalamine là các phân tử giảm sự thèm ăn → béo

phì và tiểu đường

• Chỉ vài μg squalamine được ly trích từ cá mập: gan

và bóng cá 10 – 20 μg/g, lách và sẹ 2 μg/g, bao tử 1μg/g, mang 0,5 μg/g và ruột 0,02 μg/g

Trang 25

• Elastin là một loại protein đàn hồi có nhiều trong các

mô liên kết → tính đàn hồi

• Elastin, cùng với collagen và dermatant sulfate, làthành phần của da cá

• Elastin gồm vật liệu vô định hình cùng với các vi sợi(10 – 12 nm) → tạo ra đặc tính cơ học đồng nhất củacác mô trong cơ thể: phổi, da, sụn và thành ống

• Elastin hòa tan và peptide VAPG ở 1 mg/mL ức chế

sự hình thành các khối u ung thư ở phổi

• Protein elastin, κ-elastin → ức chế hoàn toàn ung thưphổi

Trang 26

• Elastin peptide nhạy cảm nhiệt ở nhiệt độ cao và trởnên không tan do chiết tách pha lỏng-lỏng

(coacervation) → ứng dụng trong điều trị ung thư

bằng phương pháp mới → tạo thân nhiệt cao, cải thiệt

độ thấm của tế báo khối u và làm tăng lượng thuốcchống ung thư tuần hoàn

• Ứng dụng thương mại của elastin bao gồm: sảnphẩm chăm sóc da, trị nhăn da ở phụ nữ có thai vàdịch thủy phân protein thêm vào sản phẩm dưỡng tóctrị tóc gãy/rụng

Trang 27

• Proteoglycan chứa hơn 90% polysaccharide với 5%polypeptid liên kết trong một chuỗi hydratcarbonmạch thẳng

• Proteoglycan được tìm thấy ở ngoại bào, là các phân

tử chính trong sự hình thành mạch

• Các hợp chất khác của nhóm này bao gồm: heparin,heparin sulfate, chondroitin sulfate, keratan sulfate,dermatan sulfate và hyaluronan

• Dermatan sulfate (DS) là một trong những tác nhân

chống bệnh nghẽn mạch quan trọng → dùng phòng và

trị bệnh nghẽn tĩnh mạch sâu (deep vein thrombosis)

Trang 28

• Protamine là một polypeptid cation (30 – 65 acidamin) hiện diện trong tự nhiên: chim, ĐV có vú và bòxác, cá (sẹ của hơn 50 loài cá)

• Protamine là protein có hàm lượng arginine rất cao

→ ức chế cả vi khẩn Gram (+) và (-)

• Cũng bao gồm các hàm lượng cao của protein kiềm,cysteine, thiếu lysine, điểm đẳng điện pI 12 – 13 và cócấu trúc đa dạng

• Protamine làm giảm thể tích khối u, mật độ mạchmáu, …

• Protamine kích thích sản xuất nitric oxide (NO)

Tiêu đề	Chương 8: Hương vị Dược phẩm, y học và mỹ phẩm
Tác giả	TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú
Trường học	Khoa Thủy sản, Đại học Nha Trang
Chuyên ngành	Dược phẩm, Mỹ phẩm và Y học
Thể loại	Chương
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Nha Trang

Định dạng
Số trang	28
Dung lượng	2,05 MB