Nghiên cứu chế độ thủy phân đầu, xương cá chẽm (Lates calcarifer) bằng sự kết hợp enzyme Protamex và Flavourzyme

M t trong những hư ng giải quyết vấn đề trên là sản xuất sản phẩm thủy phân từ đ ứng dụng nó vào những mụ đí h kh Chính vì thế, tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu chế độ thủy phân đầu, xư



NGUYỄN THU PHƯƠNG

NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ THỦY PHÂN ĐẦU, XƯƠNG CÁ CHẼM

(Lates calcarifer) BẰNG SỰ KẾT HỢP ENZYME PROTAMEX VÀ

LỜI CẢM ƠN

Sau 3 tháng nghiên cứu và thực tập tại phòng thí nghiệm đến nay em đã hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp của mình

Để hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt t nh

từ thầy gi o trong khoa ng như m n

Đ iệt em in h n thành ảm n sự hư ng n tận t nh ủa TS Nguyễn Thị Mỹ Hư ng đã định hư ng và chỉ d n em trong suốt quá trình làm đề tài ng như hoàn thành đồ án tốt nghiệp Ngoài ra em in ảm n các thầy cô phụ tr h phòng thí nghiệm đã hết sứ tạo điều kiện ho em để hoàn thành nhanh h ng đề tài

Xin gửi l i ảm n h n thành đến ạn ng nh m làm đề tài đã g p giúp đỡ truyền đạt h làm để m nh hoàn thành tốt đề tài

Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết n h n thành nhất đến tất cả những ngư i

th n trong gia đ nh đã hết lòng đ ng viên, tạo điều kiện và giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập ng như hoàn thành đồ án này

Nguyễn Thu Phư ng

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG iv

DANH MỤC HÌNH v

KÝ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT vii

LỜI MỞ ĐẦU 1

Chư ng 1 TỔNG QUAN 4

1.1 TỔNG QUAN VỀ CÁ CHẼM 4

1.1.1.Đ điểm hình thái, phân bố và thành phần hóa học của cá Chẽm 4

1.1.2.Tình hình nuôi trồng và chế biến cá Chẽm 5

1.1.3.Tình hình sử dụng phế liệu cá Chẽm 6

1.2 ENZYME PROTEASE VÀ SỰ THỦY PHÂN PROTEIN BẰNG ENZYME PROTEASE 7

1.2.1.Đ điểm enzyme protease 7

1.2.2.Các yếu tố ảnh hưởng t i sự thủy phân protein bằng enzyme 7

1.3 SẤY PHUN 10

1.3.1.Khái quát về sấy phun 10

1.3.2.C sở khoa học của sấy phun 10

1.4 CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU VỀ SỰ THỦY PHÂN BẰNG ENZYME 13

1.4.1.Tình hình nghiên cứu trên thế gi i 13

1.4.2.Tình hình nghiên cứu trong nư c 14

1.5 SẢN PHẨM THỦY PHÂN VÀ ỨNG DỤNG CỦA NÓ 15

1.5.1.Các dạng sản phẩm thủy phân 15

1.5.2.Ứng dụng của các sản phẩm thủy phân protein 16

Chư ng 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 17

2.1.1.Nguyên liệu đầu ư ng Chẽm 17

2.1.2.Enzyme 17

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18

2.2.1.X định thành phần hóa học của đầu ư ng Chẽm 18

2.2.2.Quy trình dự kiến sản xuất dị h đạm thủy phân từ đầu ư ng Chẽm 18

2.2.3.Bố trí thí nghiệm định các thông số kỹ thuật thích hợp cho quá trình thủy phân bằng enzyme Protamex ở giai đoạn đầu 21

2.2.4.Bố trí thí nghiệm định các thông số kỹ thuật thích hợp cho quá trình thủy phân bằng enzyme Flavourzyme ở giai đoạn sau 27

2.2.5.C phư ng ph p ph n tí h 33

2.2.6.Phư ng ph p ử lý số liệu 33

Chư ng 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 34

3.1 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA ĐẦU XƯƠNG CÁ CHẼM 34

3.2 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ THÍCH HỢP CHO QUÁ TRÌNH THỦY PHÂN ĐẦU XƯƠNG CÁ CHẼM BẰNG ENZYME PROTAMEX VÀ FLAVOURZYME 34

3.2.1.Kết quả định các thông số thủy phân thích hợp đối v i enzyme Protamex ở giai đoạn đầu 34

3.2.2.Kết quả định các thông số thủy phân thích hợp đối v i enzyme Flavourzyme ở giai đoạn sau 41

3.3 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH SẢN XUẤT SẢN PHẨM THỦY PHÂN PROTEIN TỪ ĐẦU XƯƠNG CÁ CHẼM 48

3.3.1.S đồ quy trình 49

3.3.2.Thuyết minh quy trình 50

3.4 SẢN XUẤT SẢN PHẨM THỦY PHÂN PROTEIN VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CỦA SẢN PHẨM THỦY PHÂN 51

3.4.1.Các sản phẩm thu được từ quá trình thủy ph n theo quy tr nh đề xuất 51

3.4.2.Chất lượng của dịch thủy phân protein 51

3.4.3.Chất lượng của b t thủy phân protein 53

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 56

TÀI LIỆU THAM KHẢO 58

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của cá Chẽm (vược) 5

Bảng 3.1 Thành phần hóa học của đầu ư ng Chẽm 33

Bảng 3.2 Khối lượng các sản phẩm thu được từ 1 kg nguyên liệu 50

Bảng 3.3 Chỉ tiêu cảm quan dịch thủy phân protein 51

Bảng 3.4 Chỉ tiêu hóa học của dịch thủy phân protein 51

Bảng 3.5 Chỉ tiêu cảm quan của b t thủy phân protein 52

ảng 3 6 Thành phần h a họ ủa t thủy phân protein 52

Bảng 3.7 Thành phần acid amin từ b t thủy ph n đầu ư ng Chẽm 53

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Cá Chẽm 4 Hình 2.1 Nguyên liệu đầu ư ng Chẽm trư c và sau khi xay 16

H nh 2 2 S đồ định thành phần hóa học của đầu ư ng Chẽm 17 Hình 2.3 Quy trình dự kiến sản xuất sản phẩm thủy phân từ đầu ư ng Chẽm 18

H nh 2 4 S đồ bố trí thí nghiệm định tỷ lệ enzyme Protamex thích hợp 21

H nh 2 5 S đồ bố trí thí nghiệm định nhiệt đ thủy phân thích hợp đối v i enzyme Protamex 23

H nh 2 6 S đồ bố trí thí nghiệm xác định th i gian thủy phân thích hợp đối v i enzyme Protamex 25

H nh 2 7 S đồ bố trí thí nghiệm xác tỷ lệ enzyme Flavourzyme thích hợp 27

H nh 2 8 S đồ bố trí thí nghiệm định nhiệt đ thủy phân thích hợp đối v i enzyme Flavourzyme 29 Hình 2 9 S đồ bố trí thí nghiệm định th i gian thủy phân thích hợp đối v i enzyme Flavourzyme 31 Hình 3.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme Protame đến hiệu suất thu hồi Nit 34 Hình 3.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme Protamex đến hàm lượng Nit a i amin 34 Hình 3.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme Protamex hàm lượng Nit amonia 35 Hình 3.4 Ảnh hưởng của nhiệt đ thủy phân đối v i enzyme Protame đến hiệu suất thu hồi Nit 36 Hình 3.5 Ảnh hưởng của nhiệt đ thủy phân đối v i enzyme Protame đến hàm lượng Nit a i amin 37 Hình 3.6 Ảnh hưởng của nhiệt đ thủy phân đối v i enzyme Protame đến hàm lượng Nit amonia 37 Hình 3.7 Ảnh hưởng của th i gian thủy phân bằng enzyme Protame đến hiệu suất thu hồi Nit 38 Hình 3.8 Ảnh hưởng của th i gian thủy phân bằng enzyme Protame hàm lượng Nit a i amin 39

Hình 3.9 Ảnh hưởng của th i gian thủy phân bằng enzyme Protame đến hàm lượng Nit amonia 39 Hình 3.10 Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme Flavourzyme đến hiệu suất thu hồi Nit 41 Hình 3.11 Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme Flavourzyme hàm lượng Nit a i amin 41 Hình 3.12 Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme Flavourzyme hàm lượng Nit amonia 42 Hình 3.13 Ảnh hưởng của nhiệt đ thủy phân đối v i enzyme Flavourzyme đến hiệu suất thu hồi Nit 43 Hình 3.14 Ảnh hưởng của nhiệt đ thủy phân đối v i enzyme Flavourzyme đến hàm lượng Nit a i amin 43 Hình 3.15 Ảnh hưởng của nhiệt đ thủy phân đối v i enzyme Flavourzyme đến hàm lượng Nit amonia 44 Hình 3.16 Ảnh hưởng của th i gian thủy ph n enzyme Flavourzyme đến hiệu suất thu hồi Nit 45 Hình 3.17 Ảnh hưởng của th i gian thủy ph n enzyme Flavourzyme đến hàm lượng Nit a i amin 45 Hình 3.18 Ảnh hưởng của th i gian thủy ph n enzyme Flavourzyme đến hàm lượng Nit amonia 46

H nh 3 19 S đồ quy trình sản xuất sản phẩm thủy phân từ đầu ư ng Chẽm 48 Hình 3.20 Dịch thủy phân protein từ đầu ư ng Chẽm 51 Hình 3.21 B t thủy phân protein 52

KÝ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT

FAO: Tổ chứ Lư ng thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc

GOAL: H i nghị Dự báo Toàn cầu cho Gi i lãnh đạo Nuôi trồng Thủy sản (Global Outlook for Aquaculture Leadership)

VASEP: Hiệp h i Chế biến và Xuất khẩu Thủy sản Việt Nam

NN&PTNT: B Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn

N/ NL: nư c trên nguyên liệu

E/ NL: enzyme trên nguyên liệu

Topt: nhiệt đ tối thích

TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

g/l: gam trên lít

LỜI MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Như húng ta đã iết thì chế biến thủy sản là m t trong những ngành m i nhọn của Việt Nam và n đang trên đà ph t triển rất mạnh Tại H i nghị S kết 6

th ng đầu năm ủa của Tổng cục Thủy sản (ngày 26/06/2013) đã thống kê cho thấy:

6 th ng đầu năm ư đạt giá trị sản suất thủy sản h n 83 tỷ đồng tăng 2 53% so v i cùng kỳ năm ngo i Sản lượng thủy sản ư đạt trên 45 nghìn tỷ đồng và giá trị khai thác thủy sản đạt h n 38 ngh n tỷ đồng [23] M c dù còn g p nhiều kh khăn về phía thị trư ng nhập khẩu (như đảm bảo chất lượng, luật chống bán phá giá cá tra, thuế chống trợ cấp tôm tại Mỹ…) nhưng xuất khẩu thủy sản đang u hư ng phục hồi Hiệp h i Chế biến và Xuất khẩu thủy sản Việt Nam cho biết 6 th ng đầu năm kim ngạch xuất khẩu thủy sản của cả nư đạt xấp xỉ 2,88% tỷ USD, chỉ tăng 0 9%

so v i cùng kỳ năm trư nhưng huyên gia ự báo xuất khẩu trong năm 2013

có thể đạt 6,5 tỷ USD tăng khoảng 300 triệu USD so v i năm 2012 Hoa Kỳ v n là thị trư ng xuất khẩu thủy sản l n nhất của Việt Nam, chiếm 20,4% tổng kim ngạch

Cụ thể 5 th ng đầu năm uất khẩu sang thị trư ng này đạt 470,4 triệu USD tăng 5,5% so v i cùng kỳ năm ngo i Xuất khẩu thủy sản sang thị trư ng Trung Quốc và

Th i Lan tăng trưởng mạnh v i mức tăng lần lượt đạt 40,6% và 22,7% so v i cùng

kỳ năm 2012 [22]

Cùng v i sự phát triển đ th m t lượng l n nguyên liệu còn lại sau quá trình chế biến thải ra, chủ yếu là đầu ư ng v y n i tạng …Theo thống kê của các nhà sản xuất thì nguyên liệu còn lại của sản phẩm cá fillet khoảng 48–50% tùy thu c vào giống loài và mùa vụ Đ c biệt đối v i loài cá Chẽm fillet, nguyên liệu còn lại chiếm khoảng 50–55% Những nguyên liệu này rất dễ hư hỏng, ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm và m i trư ng của các nhà máy chế biến thủy sản nếu không

có biện pháp xử lý kịp th i

Nguyên liệu cá Chẽm là m t loại nguyên liệu có giá trị kinh tế ao đang được quan tâm và nuôi trồng v i quy mô ngày càng mở r ng Các sản phẩm cá Chẽm chủ yếu là các m t hàng cá Chẽm fillet đ ng lạnh, cá Chẽm nguyên on đ ng

lạnh …Sau qu tr nh hế biến lượng nguyên liệu còn lại chủ yếu là đầu và ư ng Hiện ng nhiều hư ng nghiên cứu tận dụng nhưng hưa hiệu quả, m t số được tận dụng làm b t cá, m t phần được dùng làm thứ ăn tư i ho vật nu i ng

m t số nghiên cứu tận dụng b t cá thủy ph n để làm b t nêm nhưng v n hưa được

áp dụng vào thực tế

Từ thực tế trên, yêu cầu cấp h đ t ra cho các nhà khoa học, công nghệ ngành thủy sản là sử dụng hợp lý, hiệu quả lượng nguyên liệu còn lại này M t trong những hư ng giải quyết vấn đề trên là sản xuất sản phẩm thủy phân từ đ ứng dụng nó vào những mụ đí h kh

Chính vì thế, tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu chế độ thủy phân đầu, xương

cá Chẽm (Lates calcarifer) bằng sự kết hợp enzyme Protamex và Flavourzyme”

nhằm tăng gi trị sử dụng những nguyên liệu còn lại của cá Chẽm, giảm thiểu ô nhiễm m i trư ng, tạo điều kiện cho ngành thủy sản ngày càng phát triển

2 Mục tiêu của đề tài

X định được các thông số thích hợp cho quá trình thủy ph n đầu, ư ng Chẽm bằng enzyme Protamex và Flavourzyme Từ đ y ựng quy trình thủy phân đầu ư ng Chẽm bằng việc kết hợp hai enzyme này

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

- Ý nghĩa khoa học:

Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần bổ sung thêm các d n liệu khoa học có giá trị

tham khảo cho các cán b khoa học kỹ thuật, các nhà sản xuất kinh doanh và các bạn sinh viên chuyên ngành Chế biến thủy sản về quá trình thủy ph n đầu ư ng Chẽm để sản xuất sản phẩm thủy phân có sự kết hợp của hai enzyme

- Ý nghĩa thực tiễn:

Kết quả sẽ mở ra m t hư ng m i cho các nhà chế biến thủy sản sở sản xuất m t hàng cá Chẽm về việc tận dụng nguyên liệu còn lại, giảm thiểu ô nhiễm

m i trư ng và tăng thu nhập

Tăng được giá trị của nguyên liệu cá Chẽm, từ đ khuyến khí h đượ ngư i nuôi

4 Nội dung của đề tài

- Tổng quan về nguyên liệu và sự thủy phân protein bằng enzyme protease

- Thí nghiệm định các thông số thích hợp cho quá trình thủy ph n đầu,

ư ng Chẽm bằng sự kết hợp enzyme Protamex và Flavourzyme

- Đề xuất quy trình sản xuất các sản phẩm thủy phân protein đầu ư ng

Chẽm bằng sự kết hợp enzyme Protamex và Flavourzyme

- Đ nh gi hất lượng sản phẩm thủy phân protein từ đầu ư ng Chẽm

Chương 1 TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ CÁ CHẼM

1.1.1 Đặc điểm hình thái, phân bố và thành phần hóa học của cá Chẽm

1.1.1.1 Đặc điểm hình thái

Tên tiếng Anh: Seabass, Barramundi, Giant seaperch [11] [12]

Tên tiếng việt: Cá Chẽm

Tên khác: C vược, Seabass, Giant seaperch

Tên khoa học: Lates calcarifer

Theo FAO (1974) cá Chẽm có hệ thống phân loại như sau:

Cá Chẽm còn gọi là cá vược thân dài, dẹp bên, phần lưng h i phồng cao, bắp

đu i ngắn Đầu dài, nửa trư c nhọn, từ g y đến mút mõm cong xuống, chiều dài l n

h n hiều cao Chiều dài thân bằng 3,2 lần chiều cao thân và bằng 2,9 lần chiều dài đầu Mép sau ư ng nắp mang trư c hình răng ưa g ư i có m t gai dẹt Mắt

l n, khoảng cách hai mắt hẹp Miệng r ng h n so le hàm ư i nh ài h n hàm trên Răng nhọn, khỏe Xư ng khẩu cái và ư ng l mía nhiều răng, mọc thành đai V y lưng thứ nhất có 7 gai cứng Tia vây ngực ngắn và tròn ãy răng

ưa ứng và ngắn phía trên gố v y lưng và v y hậu môn có vảy bao phủ Vây hậu môn tròn 3 gai, 7 – 8 tia mềm v y đu i tròn kh ng hia th y quanh năm

1.1.1.2 Đặc điểm phân bố

Cá Chẽm là m t loài cá có giá trị xuất khẩu cao, có thể sống ở biển đầm nư c

lợ và cả trong ao đ a nư c ngọt, cá l n nhanh ở nhiệt đ 28 - 300C

Ở nư c ta phân bố chủ yếu: Vịnh Bắc, vùng biển miền Trung và Nam B

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của cá Chẽm (vược)

Thành phần dinh dƣỡng trong 100g thực phẩm ăn đƣợc

Năng

lƣợng

Nư c Protein Lipid Tro Calci Phospho Sắt Natri Kali A B1 B2 PP

cá Chẽm v i R Phi Đến những năm 1970 nh sự phát triển của kỹ thuật sản xuất giống nhân tạo, hình thức nuôi dần dần chuyển sang nuôi quảng canh trong hệ

thống mư ng lồng è…ở nhiều quố gia như Malaysia, Hồng K ng Đài Loan Na

Uy Ú …Theo thống kê trong h i nghị GOAL 2012, trong thập niên 2002-2012, sản lượng tất cả các loài cá nuôi trên thế gi i đã tăng 136 3% trong đ th Chẽm

là m t trong số những loài có sản lượng tăng mạnh (+268,7%) [24]

Đài Loan Malai ia Th i Lan và Inđ nê ia là những nư c sản xuất cá Chẽm

l n nhất thế gi i Tuy nhiên, hiện chỉ Đài Loan và Inđ nê ia là số liệu ư c tính ho năm 2011- 2013 theo đ sản lượng của Đài Loan ự kiến sẽ tăng từ 24.000 tấn năm 2011 lên khoảng 29.000 tấn năm 2013 trong khi đ Inđ nê ia v n giữ ở mức 4.000 tấn [24]

Th i Lan là nư đầu tiên báo cáo về những thành công trong nghiên cứu sản xuất giống đại trà từ thập kỷ 1970 do Wongsommuk và Manevonk (1973) Kể từ đ sản xuất giống ngày àng được phát triển r ng rãi cở Ú và nư c Đ ng Nam Á Đối v i Việt Nam, cá Chẽm đượ nu i trong ao đầm nư c lợ, nuôi lồng

ho c nuôi quảng canh Hiện nay, nhiều ngư n ven iển tỉnh Trà Vinh đã tận dụng diện tích ao, hồ nu i t m sú kh ng đạt để phát triển nghề nuôi cá Chẽm Theo phòng NN&PTNT huyện Duyên Hải (tỉnh Trà Vinh) năm 2008 hỉ 4 đến 5 h nuôi thử nghiệm cá Chẽm bằng giống sinh sản nhân tạo thấy có hiệu quả từ đ phong trào nuôi cá Chẽm lan r ng trên địa bàn huyện Năm 2012 toàn huyện đã trên 100 h nuôi, tập trung nhiều ở các xã Hiệp Thạnh Long Kh nh và Long Vĩnh [19] Không chỉ ở Trà Vinh mà ở tỉnh Cà Mau đã phá thế đ c canh con tôm, nhiều

h dân trong tỉnh Cà Mau đã tận dụng diện tích ao nuôi quanh nhà, có thêm nguồn thu nhập từ nuôi cá Chẽm Phong trào nuôi cá Chẽm ở tỉnh đang được phát triển mạnh và nhiều h dân nhân r ng Theo các chủ vựa cá tại thị trấn Đầm D i (tỉnh Cà Mau) năm 2012 gi Chẽm ổn định và ở mức cao (giá bán trung bình từ 60-100 ngàn đồng/kg) Nuôi cá Chẽm kh ng lãi ao như t m nhưng gi ổn định, nguồn cá giống n i tỉnh lu n đủ cung ứng [20]

1.1.3 Tình hình sử dụng phế liệu cá Chẽm

Ngành chế biến thủy sản phát triển rất mạnh Sản lượng xuất khẩu tăng lên rõ rệt, góp phần chuyển dị h ấu kinh tế, tạo ng ăn việ làm a đ i giảm nghèo

cho nhân dân Sau quá trình chế biến, nguyên liệu còn lại chủ yếu là đầu ư ng vây, n i tạng, mỡ …C ng v i sự phát triển của ngành chế biến thủy sản đòi hỏi công nghệ xử lý và tận dụng nguồn nguyên liệu còn lại này ngày càng phát triển Vì thế hiện nay đã nhiều hư ng tận dụng nguồn nguyên liệu này để sản xuất các sản phẩm có giá trị cao ứng dụng trong nhiều lĩnh vực:

Sản xuất b t đạm thủy phân từ đầu ư ng t đạm này chứa đạm dễ tiêu hóa, các vitamin, các nguyên tố kho ng đa lượng vi lượng và các chất loạt đ ng sinh học khác [13] Ho c hỗn hợp sau thủy ph n đem lọ thu được dịch thủy phân chứa nhiều acid amin, dịch thủy ph n này này được sử dụng để sản xuất nư c mắm Ngoài ra ngư i ta có thể thu enzyme từ n i tạng cá hay tận dụng a để sản xuất gelatin và ollagen …

1.2 ENZYME PROTEASE VÀ SỰ THỦY PHÂN PROTEIN BẰNG ENZYME PROTEASE

1.2.1 Đặc điểm enzyme protease

Protease là enzyme thủy phân liên kết peptid của phân tử protein Enzyme protease được phân thành hai dạng endoprotease và exoprotease

Enzyme en oprotease t đ ng ở tâm mạch protein, cắt mạch protein thành những khúc nhỏ h n thao t này ho ra 2 pepti Enzyme en oprotease hay được

sử dụng để thủy phân protein thực phẩm do tính chuyên nghiệp r ng rãi của nó Enzyme exoprotease thủy phân liên kết peptid ở đầu mạch protein Thực tế nó cần những nhóm amino hay cacboxyl kết thúc tự o trong hất để giải phóng những acid amin Những exoprotease có thể kết hợp v i en oprotease để thực hiện quá trình thủy ph n triêt để h n Điều này cho phép phá hủy những peptid ngắn mạch kỵ nư g y đắng trong dịch thủy phân thành những acid amin tự do kém đắng

1.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới sự thủy phân protein bằng enzyme

Quá trình thủy phân bằng enzyme chịu ảnh hưởng của rất nhiều yếu tố [2] [8]

cụ thể là:

- Ảnh hưởng của nồng độ enzyme: Khi nồng đ enzyme thấp lượng hất

l n, vận tốc thuỷ phân phụ thu c tuyến tính vào nồng đ enzyme Khi nồng đ enzyme tăng tố đ phản ứng thuỷ phân tăng đến m t giá trị gi i hạn v = vmax Khi

đã đạt giá trị gi i hạn nếu tiếp tụ tăng nồng đ enzyme thì tố đ phản ứng thuỷ phân bởi enzyme tăng kh ng đ ng kể, thậm hí kh ng tăng

- Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất: Nồng đ hất có ảnh hưởng l n t i tốc

đ phản ứng thuỷ ph n khi àng tăng nồng đ hất, tố đ phản ứng thuỷ phân àng tăng nhưng khi tố đ phản ứng thuỷ ph n đạt đến gi i hạn v = vmax, nếu tiếp

tụ tăng nồng đ hất, vận tốc phản ứng thuỷ phân hầu như kh ng tăng

- Ảnh hưởng của chất kìm hãm: Chất kìm hãm (hay chất ức chế) là những

chất v hay hữu mà khi sự hiện diện của chúng, enzyme có thể bị giảm

ho c mất hoạt tính V i mỗi enzyme ta có các chất kìm hãm khác nhau, vì vậy khi

sử dụng enzyme ta phải biết rõ các chất kìm hãm của n để điều chỉnh phản ứng

- Ảnh hưởng của các chất hoạt hóa: Chất hoạt hoá là những chất khi có m t

trong phản ứng có tác dụng làm tăng hoạt tính enzyme, các chất này có bản chất hoá học khác nhau, có thể là ion kim loại, anion ho c các chất hữu Tuy nhiên chất hoạt hoá chỉ có tác dụng trong gi i hạn nồng đ định Khi dùng quá nồng

đ cho phép, hoạt đ enzyme sẽ giảm

- Ảnh hưởng của nhiệt độ: Enzyme là protein có hoạt tính xúc tác nên kém

bền v i nhiệt, chúng chỉ có hoạt tính trong khoảng nhiệt đ thấp h n nhiệt đ làm chúng biến tính Trong khoảng nhiệt đ đ khi nhiệt đ tăng tố đ phản ứng thuỷ

ph n tăng Ảnh hưởng của nhiệt đ đến tố đ phản ứng thuỷ phân do enzyme xúc

Ngư i ta đã định được hệ số Q10 của các loại enzyme trong thể cá trong khoảng từ 2 – 3, cá biệt có thể lên đến 7 như phản ứng Hemoglobin trong máu

cá

Vùng nhiệt đ tạo cho enzym có hoạt đ cao nhất gọi là vùng nhiệt đ thích hợp của enzym trong đ m t giá trị nhiệt đ mà ở đ tố đ enzym đạt cự đại gọi là nhiệt đ tối thích V i đa số enzyme, vùng nhiệt đ thích hợp trong khoảng

40 - 500C Nhiệt đ làm cho enzyme mất hoàn toàn hoạt tính gọi là nhiệt đ t i hạn,

đa số enzyme có nhiệt đ t i hạn khoảng 700

C; v i các enzyme bền nhiệt (bromelin, papin…) nhiệt đ t i hạn có thể ao h n Nhiệt đ thích hợp đối v i m t enzyme

có sự thay đổ khi có sự thay đổi về pH, nồng đ hất…

- Ảnh hưởng của pH: pH có ảnh hưởng mạnh mẽ đến hoạt tính của enzyme

vì pH ảnh hưởng đến mứ đ ion ho hất ion ho enzyme và đến đ bền của protein enzyme Đa số enzyme có khoảng pH thích hợp từ 5 – 9 V i nhiều proteaza, pH thích hợp ở vùng trung tính nhưng ng m t số proteaza có pH thích hợp trong vùng acid (pepcin, proteaza-acid của vi sinh vật…) ho c nằm trong vùng kiềm (tripsin su tilin …) V i từng enzyme, giá trị pH thích hợp có thể thay đổi khi nhiệt đ , loại hất… thay đổi

- Ảnh hưởng của thời gian thủy phân: Th i gian thửy phân cần thích hợp để

enzyme phân cắt các liên kết trong hất, tạo thành các sản phẩm cần thiết của quá trình thuỷ phân nhằm đảm bảo hiệu suất thuỷ phân cao, chất lượng sản phẩm tốt Th i gian thuỷ phân dài, ngắn khác nhau tuỳ thu c vào loại enzyme, nồng đ chất, pH, nhiệt đ , sự có m t của chất hoạt hoá, ức chế… Trong thực tế, th i gian thuỷ phân phải định bằng thực nghiệm và kinh nghiệm thực tế cho từng quá

trình thuỷ phân cụ thể

- Ảnh hưởng của lượng nước: Nư c vừa là m i trư ng để phân tán enzyme

và hất lại vừa trực tiếp tham gia phản ứng nên tỷ lệ nư c có ảnh hưởng l n đến

tố đ , chiều hư ng và là m t yếu tố điều chỉnh phản ứng thuỷ phân bởi enzyme

1.3 SẤY PHUN

1.3.1 Khái quát về sấy phun

Quá trình sấy phun là quá trình chuyển đổi dòng nhập liệu dạng lỏng thành sản phẩm dạng b t Dòng nhập liệu được phân tán thành những hạt nhỏ li ti nh cấu phun sư ng Những hạt lỏng phun ra ngay lập tức tiếp xúc v i dòng khí nóng, kết quả là h i nư được bố đi nhanh h ng nhưng nhiệt đ của vật liệu v n được duy trì ở mức thấp Nh vậy mà vật liệu được sấy kh mà kh ng làm thay đổi đ ng

kể tính chất của của sản phẩm Th i gian sấy khô các hạt lỏng dạng sư ng trong sấy phun nhanh h n nhiều so v i các quá trình sấy khác

Phư ng ph p sấy phun ng để sấy các dung dịch, huyền phù, keo phân tán Trong công nghiệp thực phẩm, hệ thống sấy phun ng để sấy dung dị h để t h thành sữa b t lòng đỏ trứng gà afe hòa tan nư c ép trái cây các loại

Nh các b phận phun mà nguyên liệu sấy được phun thành các hạt rất nhỏ vào dòng tác nhân sấy đi vào uồng sấy làm tăng sự tiếp xúc giữa hai pha Nh vậy

mà ư ng đ sấy cao, th i gian sấy ngắn Sử dụng tác nhân sấy có nhiệt đ cao, sản phẩm sấy phun có chất lượng tốt, xốp, dễ hòa tan, tiện cho sử dụng và chế biến Dễ dàng lựa chọn thông số sấy

Tuy nhiên phư ng ph p này nhượ điểm sau: lưu lượng tác nhân sấy l n, tốn kém trong khâu chuẩn bị dung dịch (nguyên liệu sấy) và hệ thống sấy phun có giá thành cao

Hệ thống sấy phun gồm có: buồng sấy, b phận nạp nguyên liệu là những vòi hay ấu phun, hệ thống quạt hút, calorifer để cấp nhiệt cho tác nhân sấy, b phận thu hồi sản phẩm sấy (cyclone, túi lọ …) và hệ thống xử lý khí thải (tùy theo yêu cầu) [3]

1.3.2 Cơ sở khoa học của sấy phun

Sấy là quá trình làm bố h i nư c ra khỏi vật liệu ư i tác dụng của nhiệt Trong quá trình sấy nư được tách ra khỏi vật liệu nh sự khuếch tán do:

- Chênh lệch ẩm giữa bề m t và bên trong nguyên liệu

- Chênh lệch áp suất h i nư c bão hòa trên bề m t nguyên liệu và áp suất riêng phần của h i nư c trong không khí

Quá trình sấy phun có những điểm khác biệt h n so v i các quá trình sấy khác Nguyên liệu sử dụng chủ yếu ở dạng lỏng, còn sản phẩm sau khi sấy có dạng b t

M u nguyên liệu khi vào thiết bị sấy sẽ được phân tán thành hạt nhỏ li ti trong buồng sấy, húng được tiếp xúc v i tác nhân sấy, kết quả là h i nư c bố đi nhanh chóng Các hạt sản phẩm được tách ra khỏi tác nhân sấy nh hệ thống thu hồi riêng Quá trình sấy có những ưu điểm sau:

- Dung dịch lỏng được phun thành dạng sư ng vào uồng sấy, quá trình diễn

ra rất nhanh đến mức không kịp đốt nóng vật liệu lên quá gi i hạn nhiệt đ cho phép, nên có thể sấy được ở nhiệt đ rất cao trong th i gian ngắn Nh đ sự tổn thất các chất inh ưỡng m n cảm v i nhiệt đ là kh ng đ ng kể

- Sản phẩm sấy phun thu ở dạng b t mịn, có hình dạng và kí h thư đồng nhất

- Thiết bị sấy phun trong thực tế sản xuất thư ng c năng suất cao và làm việc theo nguyên tắc liên tụ Điều này góp phần làm hiện đại hóa các quy trình công nghiệp [3]

Quá trình sấy phun gồm 3 giai đoạn:

- Giai đoạn 1: chuyển nguyên liệu cần sấy sang dạng sư ng m ( hạt nhỉ phân tán trong không khí) nh ấu phun sư ng trong thiết bị sấy phun Kích thư c các giọt nhỏ sau giai đoạn phun sư ng ao đ ng trong khoảng 10 ÷ 200 µm

- Giai đoạn 2: hòa tr n sư ng m v i dòng tác nhân sấy trong buồng sấy Đ y hính là giai đoạn tách ẩm ra khỏi nguyên liệu Do nguyên liệu đượ phun sư ng nên diện tích tiếp xúc giữa các giọt lỏng và tác nhân sấy là rất l n Do đ ẩm trong nguyên liệu đượ ay h i nhanh h ng Th i gian diễn ra tách ẩm từ vài gi y đến hai chục giây

- Giai đoạn 3: thu hồi sản phẩm từ dòng khí thoát Ngư i ta có thể sử dụng cyclone, túi lọc ho phư ng ph p kết tủa trong trư ng tĩnh điện, phổ biến nhất là

sử dụng cyclone Hiệu suất thu hồi sản phẩm trong thiết bị sấy phun ao đ ng trong khoảng 90 ÷ 98%

Trong quá trình sấy tất cả các yếu tố: nhiệt đ không khí, áp suất khí nén, tốc

đ m ị h… đều ảnh hưởng đến hiệu quả sấy phun Chẳng hạn, nếu sấy ở nhiệt

đ cao trong th i gian dài sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

1.4 CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU VỀ SỰ THỦY PHÂN BẰNG

ENZYME

1.4.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Trên thế gi i có nhiều công trình nghiên cứu công bố về việc sử dụng enzyme

để thủy phân các nguyên liệu còn lại của chế biến thủy sản để sản xuất ra sản phẩm thủy phân, ứng dụng những sản phẩm này vào nhiều lĩnh vự như hăn nu i thực phẩm …

Liaset và c ng sự (2003) nghiên cứu thủy ph n đầu ư ng òn lại sau khi fillet tách thịt cá hồi bằng enzyme Protamex ở điều kiện nhiệt đ 550C, pH tự nhiên

là 6,5, nồng đ enzyme là 11,1 AU/ kg protein thô v i tỷ lệ phế liệu/ nư c là 1,14,

th i gian thủy phân 6 gi Kết quả thu được sản phẩm thủy phân giàu acid amin không thay thế và acid béo [15]

Lian và c ng sự (2005) nghiên cứu tối ưu h a qu tr nh thủy phân phế liệu mực bằng enzyme Flavourzyme và Protamex Kết quả nghiên cứu v i nhiệt đ

500C, th i gian thủy phân 6 gi th hàm lượng acid amin tự do của sản phẩm thủy

ph n đạt cao nhất 24,8% so v i m u đối chứng 8,2% [14]

Muzaifa và c ng sự (2012) đã nghiên ứu sự thủy phân nguyên liệu còn lại sau quá trình chế biến cá bằng 2 loại enzyme Alcalase 2,4L và Flavourzyme 500L Nồng đ mỗi loại enzyme là 2%, tỷ lệ nư c/nguyên liệu là 1/1, thủy phân ở 550C trong 4 gi Sau quá trình thủy phân nhận thấy: khi thủy phân bằng enzyme

Al alase th hàm lượng đạm thu đượ đ hòa tan, chất nh h a và sự tạo bọt của sản phẩm thủy phân tốt h n so v i thủy phân bằng enzyme Flavourzyme [16] Ovissipour và c ng sự (2009) đã nghiên ứu tối ưu h a sự thủy phân phế liệu

cá Tầm bằng enzyme Alcalase Kết quả nghiên cứu đã định đượ điều kiện tối ưu là: 500C, 2 gi Chế đ thủy phân này cho sản phẩm thủy phân có hàm lượng protein tư ng đối cao (66,43%) và lipid thấp (1,34%) [17]

Pen a (2007) đã nghiên ứu sự thủy ph n đầu và n i tạng n

(Cynoglossus senegalensis) bằng enzyme Protamex Điều kiện thủy phân: thủy phân

trong 1 gi pH thay đổi trong khoảng 6 20 đến 6,31, phạm vi nhiệt đ từ 550C đến

56,70C Quá trình thủy phân rất triệt để (đạt 97% so v i nguyên liệu an đầu, còn lại 3% là ư ng) [18]

1.4.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Tại Việt Nam, trong những năm gần đ y việc nghiên cứu các quá trình thủy

ph n ng đang được quan tâm rất nhiều Và ng đạt được những kết quả, công

tr nh đ ng kể:

V Ngọc B i (2004) đã nghiên ứu quá trình thủy phân cá bằng enzyme

protease từ B.subtilis S5 Chế phẩm protease kỹ thuật này có nhiệt đ thích hợp là

550C, pH là 6,0 và có thể sử dụng rất tốt trong thủy phân thịt cá tạp để sản xuất

b t đạm thủy phân và thủy ph n m trong sản xuất nư c mắm ngắn ngày [1] Huỳnh Dự (2010) đã nghiên ứu chế đ thủy phân phế liệu mực bằng enzyme protease và thử nghiệm bổ sung dịch thủy phân vào thứ ăn nu i Kết quả chỉ ra rằng qua ba loại enzyme Alcalase, Protease và Neutrase thủy phân phế liệu mực thì Alcalase hiệu quả h n so v i hai loại còn lại, và điều kiện thích hợp nhất cho enzyme Alcalase là nồng đ enzyme là 5% so v i trọng lượng chất khô của phế liệu mực, pH = 7,6, nhiệt đ 530C, th i gian thủy phân 2 gi [4]

Lâm Tuyết Hận (2009) đã nghiên ứu thu nhận enzyme từ n i tạng cá Chẽm

(Lates calcarifer) và sử dụng enzyme thu được này để thủy phân thịt cá Nục sản

xuất b t cá Các thông số thích hợp cho quá trình thủy phân thịt cá Nục bằng chế phẩm enzyme thu được là: pH = 8, chế phẩm enzyme 2%, 2% muối ăn 20% nư c, nhiệt đ 500C trong th i gian 14 gi V i điều kiện thủy ph n như vậy thì hàm lượng protein hòa tan và hàm lượng Nit a i amin tạo thành tăng theo th i gian và hàm lượng NH3 chấp nhận được [5]

Nguyễn Thị Mỹ Hư ng (2011) đã nghiên ứu sản xuất sản phẩm thủy phân

protein từ đầu cá ngừ vây vàng và sử dụng sản phẩm thủy phân này trong thứ ăn cho tôm Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng việc bổ sung b t protein thủy phân từ đầu cá ngừ vây vàng vào thứ ăn ho t m đã ải thiện sự tăng khối lượng của tôm, tăng hệ số chuyển hóa thứ ăn và hiệu quả sử dụng protein [7]

Trần Thị Hồng Nghi và c ng sự (2006) đã nghiên ứu ứng dụng protease từ vi

khuẩn B.subtilis để thủy phân nguyên liệu còn lại của Tra Điều kiện tối ưu ho

quá trình thủy phân như sau: nhiệt đ 500C, pH = 7,6, tỷ lệ nư c 30%, nồng đ muối 2%, hoạt đ enzyme 50UI và th i gian thủy phân là 18 gi Dịch thủy phân protein thu được sau quá trình thủy ph n đem sản xuất nư c mắm (ủ v i tỷ lệ bã hượp là 20%) có hàm lượng đạm formol 14 5 g/l đạm tổng số 16 g/l đạm NH3

1 49 g/l và đạm acid amin là 12,81 g/l Nư c mắm đạt tiêu chuẩn về chỉ tiêu vi sinh vật và cảm quan đạt nư c mắm loại khá, hạng nhất [9]

Đỗ Văn Ninh (2004) đã nghiên ứu thu nhận protease từ n i tạng cá và gan mực Kết quả cho thấy chế phẩm protease thu được từ n i tạng cá và gan mực có nhiệt đ thích hợp từ 50 - 550C và chế phẩm protease này có thể sử dụng thủy phân thịt để sản xuất dị h đạm thủy phân ứng dụng trong sản xuất pasta ng như

b t inh ưỡng [10]

Ngoài những công trình kể trên thì v n còn rất nhiều các công trình nghiên cứu kh liên quan đến việc thủy phân các nguyên liệu còn lại sau quá trình chế biến thủy sản để sản xuất ra sản phẩm thủy phân Tuy nhiên, việc thủy phân nguyên liệu còn lại của cá Chẽm chỉ dừng lại ở thủy ph n đầu cá, và sử dụng m t loại enzyme Do vậy, việc nghiên cứu chế đ thủy phân cả đầu và ư ng Chẽm bằng việc kết hợp hai enzyme là rất cần thiết

1.5 SẢN PHẨM THỦY PHÂN VÀ ỨNG DỤNG CỦA NÓ

1.5.1 Các dạng sản phẩm thủy phân

- Dịch đạm thủy phân: Dị h đạm thủy phân là sản phẩm của quá trình thủy

ph n Khi đ c thì chúng sẽ thành dị h đạm đ c Dị h đạm thủy phân có màu vàng nhạt, trong suốt m i đ trưng ủa sản phẩm thủy phân Thành phần chủ yếu của dị h đạm thủy phân là các acid amin, các peptid Ngoài ra trong dị h đạm

thủy phân còn chứa m t lượng nhỏ khoáng và lipid

- Bột đạm thủy phân: B t đạm thủy ph n ng là m t trong số những sản

phẩm của quá trình thủy phân protein Dị h đạm thủy ph n đượ đem đi đ c và sấy phun ho c sấy h n kh ng thăng hoa th thu được b t đạm thủy phân (b t đạm

hòa tan) B t đạm thủy phân có hàm lượng protein cao, rất có giá trị inh ưỡng

B t đạm thủy phân có màu trắng ngà, vàng nhạt hay nâu tùy thu c vào nguyên liệu

an đầu M i th m đ trưng dễ tan trong nư c

1.5.2 Ứng dụng của các sản phẩm thủy phân protein

Dị h đạm thủy phân và b t đạm thủy phân có thể được ứng dụng trong sản xuất thứ ăn hăn nu i đ c biệt là trong nuôi trồng thủy sản Sản phẩm v i hàm lượng protein cao, gồm hỗn hợp các acid amin cần thiết cho sự phát triển của tôm,

cá Khi phối tr n sản phẩm vào viên thứ ăn th thứ ăn ễ tiêu h a h n Đối v i những b t đạm thủy phân có chất lượng cao có thể dùng trong thực phẩm để sản xuất b t dinh ưỡng ao đạm Dị h đạm có thể được bổ sung vào nư c mắm để tăng đ đạm của nư c mắm Dị h ng thể dùng trong sản xuất nư c mắm công

nghiệp ho c sử dụng để sản xuất b t nêm

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

2.1.1 Nguyên liệu đầu, xương cá Chẽm

Đầu ư ng Chẽm mua tại Xí nghiệp Khai thác và Dịch vụ Thủy sản Khánh Hòa Đầu và ư ng đã được cấp đ ng sau đ được vận chuyển về phòng thí nghiệm Công nghệ chế biến, của trư ng Đại học Nha Trang Tại đ y, đầu và ư ng

cá Chẽm đượ rã đ ng sau đ ay nhỏ bằng máy xay Nguyên liệu sau khi ay được

đ ng g i trong ị PE có khối lượng 100g, 500g và bảo quản trong tủ đông ở nhiệt đ -200C ho đến khi sử dụng

Hình 2.1 Nguyên liệu đầu, xương cá Chẽm trước và sau khi xay

2.1.2 Enzyme

2.1.2.1 Enzyme Protamex

Enzyme Protamex có nguồn gốc từ vi sinh vật Bacillus của hãng Novozyme

(Đan Mạ h) N được sản xuất để thủy phân protein của thực phẩm Hiện nay, enzyme này đang được sử dụng r ng rãi cả trong nghiên cứu và trong thực tiễn sản xuất

Enzyme Protamex có hoạt đ 1,5 AU/g, hoạt đ ng thích hợp trong khoảng pH

= 5,5 – 7,5; nhiệt đ từ 350C – 600C Enzyme Protamex bị mất hoạt tính ở 850C trong 10 phút khi pH thấp [23]

2.1.2.2 Enzyme Flavourzyme

Enzyme Flavourzyme là m t protease được chiết suất từ nấm Aspergillus

oryzae theo phư ng ph p lên men h m Chế phẩm này ng ủa hãng Novozyme

sản xuất và đã được tổ chức FAO cho phép sử dụng trong thực phẩm Flavourzyme

có cả hoạt tính của endoprotease và exoprotease

Điều kiện hoạt đ ng tối ưu là:

- pH = 5 – 7

- Nhiệt đ = 50 – 550C

- Enzyme này có thể bị bất hoạt ở 850C trong vòng 5 phút ho c 1200C trong vòng 5 giây

- Nhiệt đ bảo quản thích hợp cho enzyme này từ 0 –100C [22]

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.2.1 Xác định thành phần hóa học của đầu, xương cá Chẽm

Thành phần hóa học của đầu ư ng Chẽm đượ định theo s đồ hình 2.2

Hình 2.2 Sơ đồ xác định thành phần hóa học của đầu, xương cá Chẽm

2.2.2 Quy trình dự kiến sản xuất dịch đạm thủy phân từ đầu, xương cá Chẽm

Thông qua m t số tài liệu tham khảo, các công trình nghiên cứu về sự thủy phân nguyên liệu còn lại sau quá trình chế biến bằng enzyme Tác giả đưa ra quy trình sản xuất dị h đạm thủy ph n đầu ư ng Chẽm như sau:

Đầu ư ng Chẽm

Xay nhỏ

X định các thành phần hóa họ : Nư c, protein, lipid, khoáng

Kết quả và thảo luận

Hình 2.3 Quy trình dự kiến sản xuất sản phẩm thủy phân từ đầu, xương cá Chẽm

B t thủy phân protein

Lọc

Thủy phân bằng enzyme Flavourzyme

Bã lọc Dầu cá

Bã ly tâm

 Thủy phân bằng enzyme Protamex

Sau khi nguyên liệu đã đượ rã đ ng hoàn toàn n 100g nguyên liệu cho vào cốc thủy tinh 250ml, cho tiếp nư c cất vào trong cốc nguyên liệu v i tỷ lệ nư c/ nguyên liệu là 1/1, tỷ lệ enzyme Protamex nhất định, pH tự nhiên, nhiệt đ và th i gian nhất định Tiến hành thủy phân ở trong bể ổn nhiệt, nhiệt đ của bể lu n được giữ ổn định Trong quá trình thủy phân phải thư ng xuyên khuấy đảo

 Thủy phân bằng enzyme Flavourzyme

Sau giai đoạn thủy phân bằng enzyme Protamex, ta bất hoạt enzyme ở 900

C trong 15 phút Sau đ thủy phân bằng enzyme Flavourzyme, tỷ lệ enzyme Flavourzzyme nhất định, pH tự nhiên, nhiệt đ và th i gian nhất định Tiến hành thủy phân ở trong bể ổn nhiệt, nhiệt đ của bể lu n được giữ ổn định Trong quá trình thủy phân phải thư ng xuyên khuấy đảo cho quá trình thủy phân của enzyme được hoàn toàn

 Bột thủy phân protein

Sau khi sấy ta thu được b t thủy phân protein B t thủy phân protein được

đ ng g i trong ị PA, hút chân không, bảo quản trong ngăn m t ủa tủ lạnh ở nhiệt

đ 40C

2.2.3 Bố trí thí nghiệm xác định các thông số kỹ thuật thích hợp cho quá trình thủy phân bằng enzyme Protamex ở giai đoạn đầu

2.2.3.1 Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ enzyme Protamex thích hợp

Thí nghiệm định tỷ lệ enzyme Protamex thích hợp so v i nguyên liệu được bố trí theo s đồ hình 2.4

Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ enzyme Protamex thích hợp

Tiến hành thủy phân 5 m u đầu ư ng Chẽm, mỗi m u 100g nguyên liệu

v i các tỷ lệ enzyme Protamex/ nguyên liệu là: 0,1%, 0,3%, 0,5%, 0,7%, 0,9% Nhiệt đ thủy phân là 500C, thủy phân ở pH tự nhiên, trong th i gian 2 gi , tỷ lệ

Nguyên liệu đã nghiền nhỏ

Chọn tỷ lệ enzyme Protamex thích hợp

M u 2 (0,3%)

M u 3 (0,5%)

M u 5 (0,9%)

M u 4 (0,7%)

Dầu cá

Ly tâm

Bã ly tâm

Bã lọc

nư c/nguyên liệu là 1/1 Thủy phân bằng enzyme Protamex xong tiến hành bất hoạt enzyme ở 900C trong 15 phút Để ngu i đến 500

C rồi tiến hành thủy phân bằng enzyme Flavourzyme ở nhiệt đ 500C, tỷ lệ enzyme Flavourzyme so v i nguyên liệu là 0,3%, trong th i gian 2 gi Sau đ bất hoạt enzyme ở 900C trong 15 phút, rồi tiến hành lọ để t h riêng ư ng và ịch Phần dị h đem ly t m v i tố đ 5000 vòng/ phút trong 30 phút, rồi tiến hành tách riêng 3 phần: dịch thủy phân, bã ly tâm

và lipid Dịch thủy ph n đem đi định Nit tổng số Nit a i amin Nit amoniac và hiệu suất thu hồi Nit Từ đ làm sở để lựa chọn tỷ lệ enzyme Protamex so v i nguyên liệu thích hợp

2.2.3.2 Bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ thủy phân thích hợp đối với enzyme Protamex

Thí nghiệm định nhiệt đ thủy phân thích hợp đối v i enzyme Protamex được tiến hành theo s đồ quy trình hình 2.5

Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ thủy phân thích hợp đối với

enzyme Protamex

Tiến hành thủy phân 5 m u đầu ư ng Chẽm, mỗi m u 100g nguyên liệu

v i các nhiệt đ thủy phân lần lượt là: 400C, 450C, 500C, 550C, 600C Tỷ lệ nư c/

Nguyên liệu đã nghiền nhỏ

Chọn nhiệt đ thủy phân thích hợp

M u 2 (450C)

M u 3 (500C)

M u 5 (600C)

M u 4 (550C)

Dầu cá

Ly tâm

Bã ly tâm

Bã lọc

nguyên liệu là 1/1, tỷ lệ enzyme Protamex tối ưu đã họn ở trên, thủy phân ở pH tự nhiên, th i gian thủy phân 2 gi Thủy phân bằng enzyme Protamex xong tiến hành bất hoạt enzyme ở 900C trong 15 phút Để ngu i đến 500

C sau đ tiến hành thủy phân bằng enzyme Flavourzyme, tỷ lệ enzyme so v i nguyên liệu là 0,3%, ở nhiệt

đ 500

C, trong th i gian 2 gi Sau khi thủy phân xong bất hoạt enzyme ở 900C trong 15 phút sau đ tiến hành lọ để t h riêng ư ng và ịch Phần dị h đem ly tâm v i tố đ 5000 vòng/ phút trong th i gian 30 phút, tách riêng 3 phần: dịch thủy phân, bã ly tâm và lipid Dịch thủy ph n đem đi định Nit tổng số Nit a i amin Nit amonia hiệu suất thu hồi Nit Từ đ làm sở để lựa chọn nhiệt đ thủy phân enzyme Protamex thích hợp

2.2.3.3 Bố trí thí nghiệm xác định thời gian thủy phân thích hợp đối với enzyme Protamex

Thí nghiệm định th i gian thủy phân thích hợp đối v i enzyme Protamex được tiến hành theo s đồ hình 2.6

Hình 2.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian thủy phân thích hợp đối với

enzyme Protamex

Tiến hành thủy phân 5 m u đầu ư ng Chẽm, mỗi m u 100g nguyên liệu

v i các th i gian thủy phân lần lượt là: 1h, 2h, 3h, 4h, 5h, 6h Tỷ lệ nư c/ nguyên

Nguyên liệu đã nghiền nhỏ

Chọn th i gian thủy phân thích hợp

M u 2 (2h)

M u 3 (3h)

M u 5 (5h)

M u 4 (4h)

liệu là 1/1, tỷ lệ enzyme Protamex tối ưu đã họn ở trên, nhiệt đ thủy phân tối ưu

đã họn, thủy phân ở pH tự nhiên Thủy phân bằng enzyme Protamex xong tiến hành bất hoạt enzyme ở 900C trong 15 phút Để ngu i đến 500C sau đ tiếp tục thủy phân bằng enzyme Flavourzyme v i tỷ lệ enzyme so v i nguyên liệu là 0,3%, ở nhiệt đ 500C, trong th i gian 2 gi Sau khi thủy phân xong bất hoạt enzyme ở

900C trong 15 phút, rồi tiến hành lọ để t h riêng ư ng và ịch Phần dị h đem ly tâm v i tố đ 5000 vòng/ phút trong th i gian 30 phút, tách riêng 3 phần: dịch thủy phân, bã ly tâm và lipid Dịch thủy ph n đem đi định Nit tổng số Nit a i amin Nit amonia hiệu suất thu hồi Nit Từ đ làm sở để lựa chọn th i gian

thủy phân enzyme Protamex thích hợp

2.2.4 Bố trí thí nghiệm xác định các thông số kỹ thuật thích hợp cho quá trình thủy phân bằng enzyme Flavourzyme ở giai đoạn sau

Sau khi bố trí thí nghiệm lựa chọn được các thông số tối ưu ho qu tr nh thủy phân bằng enzyme Protamex, ta tiếp tục nghiên cứu chế đ thủy phân thích hợp cho

enzyme Flavourzyme ở giai đoạn sau

2.2.4.1 Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ enzyme Flavourzyme thích hợp

Thí nghiệm định tỷ lệ enzyme Flavourzyme thích hợp được tiến hành theo

s đồ hình 2.7

Hình 2.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác tỷ lệ enzyme Flavourzyme thích hợp

Sau khi thủy phân bằng enzyme Protamex ở giai đoạn đầu xong ta bất hoạt enzyme ở 900C trong 15 phút Ch cho dịch thủy phân ngu i đạt nhiệt đ 500C rồi tiến hành bố trí 5 thí nghiệm v i các tỷ lệ enzyme Flavourzyme lần lượt là: 0,1%,

Nguyên liệu đã nghiền nhỏ

Chọn tỷ lệ enzyme Flavourzyme thích hợp

M u 2 (0,3%)

M u 3 (0,5%)

M u 4 (0,7%)

Dầu cá

Ly tâm

Bã ly tâm

M u 5 (0,9%)

Bã lọc

0,3%, 0,5%, 0,7%, 0,9% Tỷ lệ nư c/ nguyên liệu sau khi thủy phân bằng enzyme Protamex v n giữ nguyên, ở nhiệt đ 500C, thủy phân trong 2 gi Sau khi thủy phân xong bất hoạt enzyme ở 900C trong 15 phút, rồi tiến hành lọ để tách riêng

ư ng và ịch Phần dị h đem ly t m v i tố đ 5000 vòng/ phút trong th i gian 30 phút sau đ t h riêng 3 phần: dịch thủy phân, bã ly tâm và lipid Dịch thủy phân đem đi định Nit tổng số Nit a i amin Nit amonia hiệu suất thu hồi Nit

Từ đ lựa chọn tỷ lệ enzyme Flavourzyme thích hợp

2.2.4.2 Bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ thủy phân thích hợp đối với enzyme Flavourzyme

Thí nghiệm định nhiệt đ thủy phân thích hợp đối v i enzyme Flavourzyme được tiến hành theo s đồ hình 2.8

Hình 2.8 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ thủy phân thích hợp đối với

Chọn nhiệt đ thủy phân thích hợp

M u 2 (450C)

M u 3 (500C)

M u 4 (550C)

Dầu cá

Ly tâm

Bã ly tâm

M u 5 (600C)

Bã lọc

tiến hành bố trí 5 thí nghiệm v i các nhiệt đ lần lượt là: 400C, 450C, 500C, 550C,

600C Tỷ lệ nư c/ nguyên liệu sau khi thủy phân bằng enzyme Protamex v n giữ nguyên, tỷ lệ enzyme Flavourzyme tối ưu đã họn, pH tự nhiên, thủy phân trong 2

gi Sau khi thủy phân xong bất hoạt enzyme ở 900C trong 15 phút, rồi tiến hành lọc

để t h riêng ư ng và ịch Phần dị h đem ly t m v i tố đ 5000 vòng/ phút trong th i gian 30 phút sau đ t h riêng 3 phần: dịch thủy phân, bã ly tâm và lipid Dịch thủy ph n đem đi định Nit tổng số Nit a i amin Nit amonia hiệu suất thu hồi Nit Từ đ lựa chọn nhiệt đ thủy phân thích hợp

2.2.4.3 Bố trí thí nghiệm xác định thời gian thủy phân thích hợp đối với enzyme Flavourzyme

Thí nghiệm định th i gian thủy phân thích hợp đối v i enzyme Flavourzyme được tiến hành theo s đồ hình 2.9

Hình 2.9 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian thủy phân thích hợp đối với

Chọn th i gian thủy phân thích hợp

M u 2 (2h)

M u 3 (3h)

Ly tâm

M u 4 (4h)