1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng tới quá trình trích ly collagen từ da lợn

55 472 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 55
Dung lượng 0,96 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Trong công nghệ thực phẩm collagen là một phụ gia có tính an toàn với người sử dụng, collagen được ứng dụng trong nhiều sản phẩm chế biến với trò ổn định cấu trúc cho sản phẩm, tăng giá

Trang 1

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Trang 2

Trong thời gian thực hiện đề tài vừa qua, em xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến toàn thể quý thầy cô của bộ môn Công nghệ Thực phẩm thuộc khoa Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành tốt được đề tài của mình

Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Trần Văn Chí, đã hướng dẫn và chỉ dạy tận tình giúp em hoàn thành tốt đề tài và tích lũy vốn kiến thức hữu ích về chuyên ngành trong suốt thời gian qua

Em xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô làm việc tại phòng thí nghiệm, các bạn sinh viên lớp Công nghệ Thực phẩm K43 đã nhiệt tình giúp đỡ đóng góp ý kiến và tạo điều kiện tốt cho em trong suốt thời gian thực tập vừa qua

Do bước đầu tiên tiến hành trích ly sản phẩm collagen còn thiếu sót về kinh nghiê ̣m, kiến thức và trong khoảng thời gian thực hiê ̣n có ha ̣n lên không tránh được những sai sót Kính mong quý thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến để đề tài đươ ̣c hoàn thiện hơn

Cuối cùng em xin kính chúc quý thầy cô dồi dào sức khỏe và chúc các bạn sinh viên lớp Công nghệ Thực phẩm K43 báo cáo thành công luận văn của mình

Em xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày 28 tháng 5 năm 2015

Sinh viên thực hiện

Hoàng Duy Khánh

Trang 3

(số gốc/1000 gốc) 5

Bảng 2.2: Ứng dụng của collagen hydrolysate trong công nghệ chế biến thịt 15

Bảng 3.1: Hóa chất sử dụng 19

Bảng 3.2: Hệ số chuyển đổi đạm tổng số của một số nguyên liệu 29

Bảng 4.1: Ảnh hưởng của nồng độ Na2SO4 đến nguyên liệu da lợn 31

Bảng 4.2: Ảnh hưởng của nồng độ ispropyl tới quá trình loa ̣i béo 33

Bảng 4.3: Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình loa ̣i béo 34

Bảng 4.4: Ảnh hưởng của nồng độ dung môi tới lượng collagen 35

thu đươ ̣c 35

Bảng 4.5: Ảnh hưởng của thời gian trích ly tới lượng collagen thu được 37

Bảng 4.6 : Ảnh hưởng của pH tới lươ ̣ng collagen thu được 38

Trang 4

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1: Công thức cấu tạo của hydroxyproline 6

Hình 2.2: Trình tự sắp xếp các acid amin trong phân tử Collagen 7

Hình 3.1 : Quy trình trích ly collagen từ da lợn 20

Hình 3.2: Sơ đồ nghiên cứu lựa cho ̣n nồng đô ̣ Na2SO4 thích hợp 21

Hình 3.3: Sơ đồ thực hiê ̣n phân tích xác đi ̣nh hàm lượng ispropyl thích hợp 22

Hình 3.4: Sơ đồ thực hiê ̣n thí nghiê ̣m xác đi ̣nh thời gian loa ̣i béo 23

Hình 3.5: Sơ đồ thực hiê ̣n thí nghiê ̣m xác đi ̣nh nồng đô ̣ trích ly 24

Hình 3.6: Sơ đồ thực hiê ̣n thí nghiê ̣m xác đi ̣nh thời gian trích ly 25

Hình 3.7: Sơ đồ thực hiê ̣n xác đi ̣nh pH kết tủa collagen 26

Hình 4.1 : Biểu đồ ảnh hưở ng của nồng đô ̣ Na2SO4 đến mẫu nguyên liệu 32

Hình 4.2 : Biểu đồ ảnh hưở ng của nồng độ ispropyl tới quá trình loa ̣i béo 33

Hình 4.4 : Biểu đồ ảnh hưở ng của nồng đô ̣ dung môi tới lượng collagen thu được 36 Hình 4.5 : Biểu đồ ảnh hưở ng của thời gian trích ly tới lượng collagen thu được 37

Hình 4.6 : Biểu đồ ảnh hưở ng của pH tới lượng collagen thu được 38

Hình 4.7 : Ảnh collagen thu được sau khi trích ly 39

Hình 4.8: Biểu đồ thể hiê ̣n sự thay đổi đô ̣ nhớt của collagen theo nhiê ̣t đô ̣ 39

Hình 4.9: Ảnh phân tích mẫu 41

Hình 4.10 : Ảnh phân tích chỉ tiêu sinh hóa 42

Trang 5

PHẦN 1MỞ ĐẦU - 1

1.1 Đặt vấn đề - 1

1.2 Mục đích nghiên cứu - 2

1.3 Yêu cầu của đề tài - 2

1.4 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tế - 2

1.4.1 Ý nghĩa khoa học - 2

1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn - 2

PHẦN 2TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU - 3

2 Cơ sở khoa học của đề tài - 3

2.1 Tổng quan về collagen - 3

2.1.1 Định nghĩa về collagen - 3

2.2 Cấu tạo collagen - 4

2.3 Tính chất của collagen - 8

2.3.1 Tác dụng với nước - 8

2.3.2 Tác dụng với acid và kiềm - 8

2.3.3 Sự biến tính - 10

2.3.4 Tính kỵ nước - 11

2.3.5 Tính chất của dung dịch keo - 11

2.3.6 Tính chất Hydrat hóa của collagen - 11

2.4 Ứng dụng của collagen - 12

2.4.1 Ứng dụng trong công nghệ thực phẩm - 13

2.4.1.1 Ứng dụng của collagen trong công nghệ sản xuất bánh kẹo - 13

2.4.1.2 Ứng dụng của collagen trong sản xuất sữa - 13

2.4.1.3 Ứng dụng collagen trong công nghiệp sản xuất đồ uống - 14

2.4.1.4 Ứng dụng collagen trong công nghiệp chế biến thịt - 15

2.4.2 Ứng dụng trong y học và dược phẩm - 15

2.4.3 Ứng dụng trong công nghệ mỹ phẩm - 17

PHẦN 3ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - 19

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - 19

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu - 19

3.1.2 Phạm vi nghiên cứu - 19

3.1.3 Hóa chất - 19

Trang 6

3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu - 19

3.3 Nội dung nghiên cứu - 20

3.4 Phương pháp nghiên cứu và các chỉ tiêu theo dõi - 20

3.4.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm - 20

3.4.2 Phương pháp xử lý số liệu - 27

3.4.3 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu lý hóa - 27

3.4.3.1 Phương pháp phân tích Kendalh - 27

3.4.2.2 Phương pháp phân tích Soxhlet - 29

PHẦN 4KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN - 31

4.1 Kết quả phân tích mẫu da lợn - 31

4.2 Kết quả xác đi ̣nh nồng đô ̣ dung môi Na2SO4 xử lý nguyên liê ̣u - 31

4.3 Kết quả xác định nồng độ isopropyl dùng để loại béo - 32

4.4 Kết quả xác đi ̣nh thời gian loại béo - 34

4.5 Kết quả xác định nồng độ dung môi trích ly - 35

4.6 Kết quả xác định thời gian trích - 36

4.8 Xác định nhiệt độ biến tính của collagen thu được -37

4.7 Kết quả xác đi ̣nh pH kết tủa collagen -38

PHẦN 5KẾT LUÂN VÀ KIẾN NGHỊ - 43

5.1 Kết luận - 43

5.2 Kiến nghị - 43

TÀI LIỆU THAM KHẢO - 44

Trang 7

đa dạng và nhiều chủng loại các sản phẩm chế biến từ thịt lợn như: thịt hộp, giò chả, súc xích… Các sản phẩm này chỉ sử dụng phần thịt, thải ra môi trường một lượng lớn da, xương và các phế phụ phẩm khác gây ôi nhiễm môi trường Trong đó da lơn

có chứa hàm lượng lớn collagen, có thể sử dụng nguyên liệu này để thu nhận collagen Đây là một hướng đi mới nhiều triển vọng mang lại lợi ích về kinh tế và môi trường

Collagen là loại protein cấu trúc trong cơ thể động vật và con người Nó được phân bố trong các bộ phận như da, cơ, gân, sụn, dây chằng xương và răng Collagen là một loại protein chiếm tới 25% lượng protein trong cơ thể người, có chức năng chính là kết nối các mô trong cơ thể lại với nhau Nó được coi như là một chất keo dính các bộ phận trong cơ thể con người thành một khối hoàn chỉnh, nếu không có collagen cơ thể người chỉ là các phần rời rạc Đối với da, collagen chiếm khoảng 70% cấu trúc da và được phân bố chủ yếu ở lớp hạ bì của da Nó đóng vai trò kết nối tế bào, kích thích quá trình trao đổi chất, tạo độ đàn hồi cho da Collagen được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực trong đời sống Trong công nghệ thực phẩm collagen là một phụ gia có tính an toàn với người sử dụng, collagen được ứng dụng trong nhiều sản phẩm chế biến với trò ổn định cấu trúc cho sản phẩm, tăng giá trị dinh dưỡng, giá trị cảm quan cho sản phẩm, đa dạng hóa các sản phẩm, tạo ra các sản phẩm mới Đối với sản phẩm thực phẩm chức năng collagen được sử dụng nhiều trong các sản phẩm chức năng với mục đích chăm sóc sắc đẹp Nhu cầu sử dụng của collagen ngày một lớn Do đó việc nghiên cứu sản xuất collagen từ nguồn phế liệu từ các nhà máy, cơ sở chế biến thịt là rất cần thiết vừa đáp ứng nhu cầu sử dụng collgen vừa giải quyết vấn đề môi trường

Từ thực tế trên chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “ Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng tới quá trình trích ly collagen từ da lợn”

Trang 8

1.2 Mục đích nghiên cứu

- Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly collagen

1.3 Yêu cầu của đề tài

- Xác định được điều kiện xử lý nguyên liệu

- Xác định được các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình trích ly

- Xác định được điều kiện thu nhận collagen

1.4 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tế

- Tạo ra chế phẩm collagen có ứng dụng rộng rãi

- Góp phần làm phong phú phụ gia dùng trong thực phẩm

Trang 9

PHẦN 2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

2 Cơ sở khoa học của đề tài

2.1 Tổng quan về collagen

2.1.1 Đi ̣nh nghĩa về collagen

Chữ collagen bắt nguồn từ chữ Hy Lạp, nó gồm 2 thành tố được Latinh hoá Tiếp đầu ngữ Kolla: colla có nghĩa là chất keo, và tiếp vị ngữ Gennan: gen có nghĩa là tạo ra Collagen có nghĩa đen là chất tạo keo[1]

Collagen là một protein có cấu trúc bậc 4 điển hình, do các đơn vị tropocollagen cấu trúc bậc 3 tổ hợp theo các hướng dọc và ngang làm collagen có nhiều mức cấu trúc Collagen là loại protein cấu trúc chính yếu, chiếm khoảng 25%

- 35% tổng lượng protein trong cơ thể ở các động vật có xương sống Collagen được phân bố trong các bộ phận như da, cơ, gân, sụn, răng, hệ thống mạch máu của động vật và có mặt trong các lớp màng liên kết bao quanh các cơ và là thành phần chính của dây chằng và gân, Khoảng 10% protein trong cơ ở động vật có vú là collagen, các protein ngoại bào (hơn 90% trong gân, xương và khoảng 50% trong da) có chứa collagen[2]

Trong thành phần của da, collagen chiếm khoảng 70% cấu trúc da và được phân bố chủ yếu ở lớp hạ bì của da, tạo ra một hệ thống nâng đỡ, hỗ trợ các đặc tính

cơ học của da như : sức căng, độ đàn hồi, duy trì độ ẩm, Nó đóng vai trò kết nối tế bào, kích thích quá trình trao đổi chất, tạo độ đàn hồi cho da Sự suy giảm về số lượng và chất lượng collagen sẽ dẫn đến hậu quả lão hóa của cơ thể mà sự thay đổi trên làn da, khuôn mặt là dấu hiệu dễ nhận biết nhất: làn da bị khô, nhăn nheo bắt đầu từ các đường nhăn mảnh trên khóe mắt, khóe miệng, lâu dần thành nếp nhăn sâu, các đường nét khuôn mặt bị chùng nhão và chảy xệ[3] Tùy theo từng độ tuổi, điều kiện sống và tác động của môi trường, da có thể bị lão hóa hoặc tổn thương, khi đó sợi collagen sẽ mất dần tính đàn hồi và săn chắc do cấu trúc collagen bị phá hủy Chính vì vậy mà collagen đóng vai trò là một trong những chất quan trọng hàng đầu của ngành thẩm mỹ, đặc biệt là chăm sóc da, phẫu thuật thẩm mỹ, phẫu thuật bỏng

Trang 10

Collagen cũng được phân bố ở giác mạc, và tồn tại dưới dạng tinh thể Trong

mô cơ, collagen chiếm khoảng từ 1% đến 2% Trong cơ thể người, collagen chiếm

từ 20 - 25% protein của cơ thể[4]

Collagen là thành phần chính của mô liên kết, có chức năng tạo độ vững chắc và đàn hồi Collagen có tác dụng giống như một chất keo liên kết các tế bào lại với nhau để hình thành các mô và cơ quan nền tảng trong cơ thể Collagen cung cấp cho các mô liên kết những đặc tính nổi trội nhờ vào sự hiện diện rộng khắp và sự sắp xếp mang tính cấu trúc của nó Theo quan điểm y sinh, collagen đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển, hàn gắn vết thương, là thành phần hoạt hoá các tiểu cầu trong máu và sự hình thành mạch Thêm vào đó sự phát triển của một số bệnh

di truyền được xác định là do sự đột biến trong cấu trúc gen của collagen Những rối loạn trong quá trình tổng hợp hoặc phân giải collagen đều được ghi lại như là nguyên nhân của nhiều căn bệnh phức tạp như chứng viêm khớp, xơ gan, bệnh đái đường và ung thư cũng như những bệnh có liên quan đến sự lão hoá Collagen phân

bố khắp nơi trong cơ thể, từ chỗ gân nối bắp chân với gót chân cho tới giác mạc Trong gân và dây chằng, collagen có tác dụng truyền lực từ cơ sang xương và tích trữ năng lượng đàn hồi Chính nhờ tính chất này mà cơ thể có thể di chuyển, vận động một cách nhịp nhàng và uyển chuyển Collagen còn là chất nền hữu cơ có trong xương và men răng giúp chúng chống lại sự rạn nứt Nó là thành phần chính trong da, mạch máu, các cơ Bên cạnh các chức năng cơ học, ở giác mạc, thủy tinh thể, trật tự cấu trúc của các sợi collagen tạo nên sự trong suốt duy trì thị lực[1] Collagen được xem như một vật liệu mang tính xây dựng Sự linh hoạt của nó là nhờ vào cấu trúc cấp bậc phức tạp, tạo nên sự đa dạng trong tính chất nhằm phục

vụ những chức năng nhất định Xét về mặt kinh tế, nguồn nguyên liệu giàu collagen dùng để sản xuất ra gelatine chất có nhiều ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau:

Công nghệ Thực phẩm, y học và dược phẩm, mỹ phẩm, công nghệ nhiếp ảnh, 2.2 Cấu ta ̣o collagen

Thành phần protein trong collagen có gần đầy đủ các loại acid amin, bao gồm 20 loại acid amin (Schrieber và Gareis,2007) Thành phần acid amin có thể thay đổi tùy theo nguồn gốc của collagen, nhưng vẫn tồn tại một vài tính chất chung và duy nhất cho tất cả collagen

Trong thành phần collagen không chứa cystein và trytophan, nhưng chứa một lượng lớn glycine (Gly), chiếm khoảng 33% và proline (Pro), chiếm tỉ lệ 12%

Trang 11

và hydroxyproline (Hyp), chiếm tỉ lệ 22% (Theo Balian và Bowes 1977) Collagen là một trong số ít những protein có chứa hydroxylysine (Hyl), ngoài ra trong thành phần Collagen còn chứa khoáng, chiếm tỉ lệ 1%[1]

Bảng 2.1: So sánh thành phần các acid amin trong collagen và các loại protein

khác (số gốc/1000 gốc)

(Nguồn Schrieber và Gareis,2007)

Trang 12

Hydroxyproline là một acid amin đặc trưng của collagen mà các loại protein khác không có Hydroxyproline được hình thành sau quá trình điều chỉnh proline khi được kết hợp vào vị trí Y trong chuỗi Gly-X-Y Hydroxyproline có công thức phân tử là C5H9NO3, khác với proline, trong công thức cấu tạo của Hyp có gắn nhóm OH nằm ở vị trí cacbon gamma, acid amin này có vai trò quan trọng trong sự

ổn định cấu trúc của collagen, là dẫn xuất của proline trong quá trình hình thành chuỗi collagen có sự xúc tác của enzyme hydroxylase proline và sự có mặt của Vitamin C để giúp bổ sung thêm Oxy, thiếu vitamin C sẽ làm chậm quá trình tổng hợp hydroxyproline, ảnh hưởng đến quá trình xây dựng cấu trúc protein gây ra những rối loạn trong cơ thể

Hình 2.1: Công thức cấu tạo của hydroxyproline

Phân tử collagen bao gồm 3 chuỗi xoắn lại với nhau tạo thành collagen triple-helix tạo thành cấu trúc 3D- một mô hình lý tưởng cho các liên kết hydro giữa các chuỗi (Te Nijenhuis, 1997) Mỗi chuỗi trong triple- helix quay theo chiều kim đồng hồ Triple-helix dài xấp xỉ 300nm và chuỗi có khối lượng phân tử khoảng 105 kDa (Papon, Leblon và Meijer, 2007) Triple-helix được ổn định bởi liên kết hydro nội giữa các chuỗi Trong cấu trúc phân tử collagen, do tương tác giữa các mạch polypeptide làm cho phân tử có những vùng kỵ nước và vùng phân cực mang điện tích sẽ tạo nên khả năng háo nước làm trương nở collagen Sự biến tính collagen làm cho các cầu nối bị tách một phần hoặc hoàn toàn gây nên sự tách rời các chuỗi

do phá hủy các liên kết hydro, chính điều này làm mất đi cấu trúc triple-helix Mô hình “triple-helice” của collagen dựa trên những nghiên cứu về hiện tượng nhiễu xạ sợi Chuỗi nhiễu xạ sợi thể hiện trên mức trung bình của toàn bộ phân tử collagen, và mô hình đặc trưng thể hiện đó là sự sắp xếp lặp đi lặp lại của các chuỗi polypeptid, thông thường là Gly-Pro-Hyp

Một đặc điểm đặc trưng của collagen là sự sắp xếp đều đặn của các amino acid trong mỗi mắt xích của từng chuỗi xoắn ốc collagen này Mỗi sợi collagen này được cấu tạo từ ba chuỗi polypeptid nối với nhau giống như sợi dây thừng Cấu trúc của collagen tương tự như hình xoắn ốc, mỗi một chuỗi polypeptid trong collagen

Trang 13

được cấu tạo từ các acid amin theo một trật tự, thông thường là Gly - Pro - Y, hoặc Gly - X - Hyp[1]

Hình 2.2: Trình tự sắp xếp các acid amin trong phân tử Collagen

Trong đó X, Y là những đơn vị aminoacid khác nhau, có thể là proline (Pro)

và hydroxyproline (Hyp) chiếm khoảng 1/6 chiều dài chuỗi Glycine chiếm gần 1/3 trong tổng số các amino acid và nó được phân bố một cách đều đặn tại vị trí mỗi 1/3 xuyên suốt trong phân tử collagen Do glycine có các nhánh phụ nhỏ nhất nên sự lặp lại của nó cho phép các chuỗi polypeptide kết hợp chặt chẽ với nhau hình thành nên một đường xoắn ốc với khoảng trống nhỏ ở phần lõi Tổng cộng chỉ riêng proline, hydroxyproline và glycine đã chiếm ½ chuỗi Collagen Các acid amin còn lại chiếm ½ [2]

Collagen cũng chứa các đơn vị carbonhydrate, cả monosaccharide galactose hoặc disaccharide glucosylgalactose, liên kết với phần dư hydroxylysine thông qua nhóm hydroxyl chức năng của amino acid Tỷ lệ của mono/disaccharide phụ thuộc vào loại collagen và tình trạng sinh học Chức năng của các đơn vị carbohydrate vẫn chưa được hiểu biết đầy đủ, nhưng ảnh hưởng của chúng trong việc gắn kết phần bên phân tử collagen hình thành nên sợi và bán kính của sợi đang được nghiên cứu[3]

Ngoài ra, trong phân tử collagen có những vùng gồm khoảng 9  26 amino acid tại các điểm đầu mút amino hay carboxyl của chuỗi Các vùng này không sáp nhập với cấu trúc xoắn ốc và được gọi là telopeptide

Trang 14

2.3 Tính chất cu ̉ a collagen

Collagen là một protein cấu trúc Chính vì vậy collagen cũng có đầy đủ các tính chất hóa lý của một protein

2.3.1 Tác dụng với nước

Collagen không hòa tan trong nước mà nó hút nước để nở ra, nguyên nhân là

do tương tác giữa các mạch polypeptide làm cho phân tử có những vùng kỵ nước và vùng phân cực mang điện tích sẽ tạo nên khả năng háo nước làm trương nở collagen Cứ 100g collagen khô có thể hút được khoảng 200g nước Collagen kết hợp với nước nở ra trong nước, độ dày tăng lên chừng 25% nhưng độ dài tăng lên không đáng kể, tổng thể tích của phân tử collagen tăng lên 2 - 3 lần[5]

Do nước phân cực tác dụng lên liên kết hydro trong liên kết phối trí của collagen làm giảm tính vững chắc của sợi collagen từ 3 - 4 lần[4] Khi nhiệt độ tăng lên cao, tính hoạt động của mạch polypeptide tăng mạnh, làm cho mạch bị yếu và bắt đầu đứt thành những mạch polypeptide tương đối nhỏ Khi nhiệt độ tăng lên trong khoảng 60 - 650C collagen hút nước bị phân giải Nhiệt độ phân giải của collagen trong nguyên liệu chưa xử lý tương đối cao Khi nguyên liệu đã khử hết chất khoáng, thì nhiệt độ phân giải của nguyên liệu sẽ giảm xuống[3]

2.3.2 Tác dụng với acid và kiềm

Collagen có thể tác dụng với acid và kiềm, do trên mạch của collagen có gốc carboxyl và amin Hai gốc này quyết định hai tính chất của nó Trong điều kiện có acid tồn tại, ion của nó tác dụng với gốc amin, điện tích trên carboxyl bị ức chế (hình thành acid yếu có độ ion hóa thấp) Trái lại gốc amin bị ion hóa tạo NH3+

Trang 15

- Cắt đứt mạch muối (liên kết giữa -NH3+…COO-) làm đứt mạch peptide trong mạch chính

- Làm đứt liên kết hydrogen giữa gốc -CO…NH- của mạch xung quanh nó

- Làm acid amin bị phân hủy giải phóng amoniac

Cùng với những biến đổi đó, điểm đẳng điện của collagen hạ xuống thấp, (vì những biến đổi đó mang tính chất thủy phân làm cho các nhóm gốc có tính hoạt động tăng lên nhiều)[7]

Acid và kiềm đều có thể phân hủy collagen, nhưng sự phân hủy của collagen cho tới nay vẫn chưa có khái niệm chính xác Để biểu thị sự biến đổi chính xác của collagen dưới tác dụng của acid, kiềm nói chung đều dùng độ keo phân giải làm chỉ tiêu Độ keo phân giải là chỉ số keo sinh thành sản phẩm có thể tan trong nước (thường là trong điều kiện đun nóng), những sản phẩm này dưới nồng độ tương ứng tiến hành làm lạnh có thể biến thành keo

Theo kết quả nghiên cứu tác dụng của vôi đối với collagen có thể làm tăng

độ phân giải của nó rất mạnh, trong điều kiện nhiệt độ thường thời gian dài có thể

COO-

NH 3+ +

NH 2 COO-…Na+ NH 2 COO-…Na+

Trang 16

xúc tiến sự phân giải của collagen (tùy độ phân giải của nó rất thấp) lúc nhiệt độ tăng lên hoặc xử lý bằng kiềm thì độ phân giải tăng lên[6]

Collagen phân giải biến thành gelatin, căn cứ vào giả thuyết của Hofmeister phản ứng sẽ tiến hành như sau:

C102H149N31O38 + H2O C102H151N31O39

Lúc xử lý ở nhiệt độ cao trong nước, keo dễ tiếp tục thủy phân thành:

C102 H151N31 O39 + 2H2O C55 H85 N17O22 + C47 H70O19 + 7N2 (Gelstose) (Gletone)

Từ đó thấy rằng trong quá trình trích ly gelatin cần thiết phải khống chế nhiệt

độ và thời gian thích hợp để đảm bảo chất lượng của gelatin

Ngoài ra, Collagen trong dung dịch muối trung tính cùng với gốc -COOH và -NH2 tạo thành các hợp chất muối Tác dụng phân giải collagen của NaCl so với

Na2SO4 mạnh hơn (do độ điện ly của NaCl lớn hơn) Nhiều thực nghiệm cho thấy rằng tác dụng của trypsine đối với collagen đã xử lý (như đun nóng, ngâm acid, kiềm, muối, tác dụng của pepsin, tác dụng cơ học, ) thì nó có tác dụng phân giải, với điều kiện thích hợp nhất là ở nhiệt độ 370C, pH = 8.1 – 8.2

2.3.3 Sự biến tính

Dưới tác dụng của các chất hóa học như axit, bazơ, muối, các dung môi như ancohol, các tác nhân vật lý như khuấy trộn cơ học, nghiền, tia cực tím,… Cấu trúc xoắn bậc ba của collagen bị biến đổi làm cho các liên kết hydro, các liên kết ion bị phá vỡ nhưng không phá vỡ được liên kết peptid, tức là cấu trúc bậc một vẫn giữ nguyên[2]

Sau khi bị biến tính Collagen thường có các tính chất sau :

- Độ hòa tan giảm do làm lộ các nhóm kỵ H2O vốn ở bên trong phân tử protein Tức là khi collagen chưa biến tính, các acidamin có các nhóm kỵ nước nằm bên trong phân tử collagen Khi bị biến tính, phân tử Collagen lúc này chỉ là trình tự sắp xếp các acid amin mạch thẳng, làm cho các nhóm kỵ nước lộ ra ngoài nên độ hòa tan cả collagen bị giảm đi

- Khả năng giữ nước giảm, cấu trúc bậc bốn giúp cho collagen có khả năng hydrat hóa tạo thành màng hydrat bao quanh Khi biến tính mất đi cấu trúc bậc bốn thì khả năng hydrat hóa không còn, vì thế nên collagen giữ nước kém

to ;xt

to

Trang 17

- Hoạt tính sinh học ban đầu mất đi Điều này là hiển nhiên vì hoạt tính sinh học của một protein được quyết định bởi các cấu trúc bậc hai, bậc ba và bậc bốn Khi cấu trúc này mất đi, protein chỉ là các polypeptid, và không có hoạt tính sinh học[4]

- Tăng độ nhạy đối với sự tấn công của enzyme protease do làm xuất hiện các liên kết peptide ứng với trung tâm hoạt động của protease

- Tăng độ nhớt hiện tại

- Mất khả năng kết tinh, collagen có khả năng kết tinh trong các môi trường muối hoặc cồn Ở các điều kiện pH nhất định dung dịch collagen không bền và kết tinh gọi là pH đẳng điện Khi bị biến tính điểm đẳng điện của protein không còn và chúng khó có thể kết tinh

2.3.4 Tính kỵ nước

Do các gốc kỵ nước của acidamin trong chuỗi polypeptid của collagen hướng

ra ngoài, các gốc này liên kết với nhau tạo liên kết kỵ H2O Độ kỵ nước có thể giải thích là do các acidamin có chứa gốc R-không phân cực nên nó không có khả năng tác dụng với nước[1] Tính kỵ nước sẽ ảnh hưởng rất nhiều đến tính tan của collagen

2.3.5 Tính chất của dung dịch keo

Khi hòa tan protein thành dung dịch keo thì nó không đi qua màng bán thấm[5] Hai yếu tố đảm bảo độ bền của dung dịch keo là :

- Sự tích điện cùng dấu của các protein

- Lớp vỏ hydrat bao quanh phân tử protein

Khi dung dịch keo không bền, sẽ có hai dạng kết tủa : kết tủa thuận nghịch và kết tủa không thuận nghịch

- Kết tủa thuận nghịch: sau khi chúng ta loại bỏ các yếu tố gây kết tủa thì protein vẫn có thể trở lại trạng thái dung dịch keo bền như ban đầu

- Kết tủa không thuận nghịch: sau khi chúng ta loại bỏ các yếu tố gây kết tủa thì protein không trở về trạng thái dung dịch keo bền vững như trước nữa

Dung dịch collagen có độ nhớt cao trong khoảng pH = 2 -5, trong đó pH = 2 cho độ nhớt cao nhất, điều này giúp cho việc nghiên cứu, tách chiết collagen[3]

2.3.6 Tính chất Hydrat hóa của collagen

Trong quá trình hydrat hóa, protein tương tác với nước qua các nối peptid hoặc các gốc R ở mạch bên nhờ liên kết hydro Nồng độ protein, pH, nhiệt độ, thời

Trang 18

gian, lực ion, sự có mặt của các thành phần khác là những yếu tố ảnh hưởng đến các phản ứng protein - protein và protein - nước Khi nồng độ protein tăng thì lượng nước hấp thụ tống số tăng, pH thay đổi dẫn đến thay đổi mức độ ion hóa và sự tích điện trên bề mặt phân tử Collagen, làm thay đổi lực hút và lực đẩy giữa các phân tử này và khả năng liên kết với nước[7]

Khi nhiệt độ tăng thì khả năng giữ nước của Collagen giảm do làm giảm các liên kết hydro Ngoài ra, bản chất và nồng độ các ion gây ảnh hưởng đến lực ion trong môi trường và sự phân bố điện tích trên bề mặt phân tử Collagen nên cũng ảnh hưởng đến khả năng hydrat hóa Người ta nhận thấy có sự cạnh tranh của phản ứng giữa nước, muối và các nhóm ngoại của acid amin Khi nồng độ muối thấp, tính hydrat hóa của protein có thể tăng do sự đính thêm các ion giúp mở rộng mạng lưới protein Tuy nhiên khi nồng độ muối cao, các phản ứng muối - nước trở nên nổi trội hơn, làm giảm liên kết protein - nước và protein bị “sấy khô”[2]

2.4 Ứng dụng của collagen

Collagen là một dạng protein cấu trúc sợi dài và hầu hết các chức năng của

nó khác với dạng dạng protein phổ biến khác như enzym Những bó collagen hay còn gọi là những sợi collagen là thành phần chính của thể nền màng tế bào cấu tạo nên hầu hết các mô và cấu trúc bên ngoài của tế bào, nhưng collagen cũng được tìm thấy bên trong của tế bào Collagen có cường độ kéo đứt rất lớn và là thành phần chính của băng trong y học, gân, sụn, xương, dây chằng và da Cùng với keratin mềm, là nguyên nhân tạo ra độ dẻo dai và đang hồi của da và nếu nó thoái hóa sẽ gây ra nếp nhăn dẫn đến tuổi già Nó tạo nên độ bền của thành mạch máu và đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển mô tế bào Nó có trong giác mạc, thủy tinh thể của mắt Collagen cũng được dùng trong phẫu thuật thẩm mỹ và phẫu thuật bỏng Collagen đã thủy phân có thể đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh cân nặng, giống như protein khi ta dùng nó có cảm giác cung cấp đủ năng lượng[4] Collagen thủy phân gọi là collagen hydrolysate Tùy theo mức độ thủy phân mà collagen có các ứng dụng khác nhau Collagen hydrolysate được sử dụng phổ biến trong công nghệ thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm, và công nghiệp nhiếp ảnh Chúng được sử dụng như chất đông, chất gây lắng trong thực phẩm Chúng được dùng như chất thay thế cao su, keo dán, xi măng, mực in lụa nhân tạo, là chất tạo kết dính trong diêm quẹt Chúng được dùng trong bộ lọc sáng cho đèn thủy ngân,…

Trang 19

2.4.1 Ứng dụng trong công nghệ thực phẩm

2.4.1.1 Ứng dụng của collagen trong công nghệ sản xuất bánh kẹo

Collagen được dùng để làm vỏ bao xúc xích, màng bọc kẹo, làm nguyên liệu sản xuất một số loại thực phẩm dinh dưỡng, thực phẩm chức năng Dĩ nhiên chúng phải trải qua một quá trình chế biến để đạt được những tính chất ứng dụng mong muốn, như tính tan chảy ở nhiệt độ cao và đông đặc ở nhiệt độ thấp, lúc này collagen đóng vai trò một chất keo bảo vệ ngăn chặn sự kết tinh của đường Chính

vì vậy mà trong các ứng dụng người ta thường sử dụng chủ yếu là dạng thủy phân của collagen, được gọi là collagen hydrolysate

Công nghiệp sản xuất bánh kẹo có lẽ là lĩnh vực có nhiều ứng dụng của collagen hydrolysate nhất tính cho đến hiện nay Collagen hydrolysate được sử dụng trong các sản phẩm bánh kẹo ngọt như: “winegums”, “gummy bears”, “fruit chews”, “marshmallow” và “licoride” Chức năng của collagen hydrolysate phụ thuộc vào loại sản phẩm Chẳng hạn như trong “marshmallows”, collagen đóng vai trò làm bền bọt Trong “fruit chews” và “licoride”, collagen tham gia tạo cấu trúc,

độ dai cho sản phẩm,

2.4.1.2 Ứng dụng của collagen trong sản xuất sữa

Trong công nghiệp sản xuất sữa collagen hydrolysate được sử dụng như một phụ gia tạo cấu trúc trong công nghiệp sữa và các sản phẩm từ sữa Chức năng của chúng là:

- Tạo các mối liên kết với nước: collagen có khả năng trương nở để tạo liên kết gấp 5 lần khối lương của chúng với nước Nó giúp ngăn cản sự rỉ nước trong các sản phẩm sữa[8]

- Củng cố cấu trúc cho các sản phẩm sữa : collagen không tạo phản ứng với các thành phần của sữa và phụ thuộc vào hàm lượng sử dụng, collagen có thể làm chặt cấu trúc cream, tạo lớp gel chắc từ dịch lỏng[3] Ngoài ra nó còn giúp ổn định các bọt khí của các sản phẩm từ sữa có bọt ở nhiệt độ thấp và ngăn cản sự hỏng cấu trúc cho sản phẩm trong suốt quá trình tồn trữ

- Giống như các loại protein khác, collagen có khả năng tao bọt tốt khi có mặt của đường và sữa Sự có mặt của chất béo có xu hướng ngăn cản sự tạo bọt, vì vậy cần phải sử dụng thêm các phương pháp vật lý như : bơm không khí, khí CO2, khí N2 để tăng thể tích và tạo bọt cho các sản phẩm sữa có bọt Và chính collagen cũng tham gia vào quá trình ổn định, sự bền chặt cho các sản phẩm sữa có bọt

Trang 20

- Collagen không mùi do đó không ảnh hưởng đến mùi vị của sản phẩm Nó không chịu sự tấn công của tác nhân oxy hóa, có khả năng ngăn cản sự biến tính và lưu giữ được mùi trái cây cho sản phẩm

- Collgen đóng vai trò như một chất keo làm nhiệm vụ bảo vệ vì sự đông tụ của sữa và casein sẽ hoàn toàn hơn và đồng nhất hơn khi có mặt của collagen Đồng thời khi có mặt một hàm lượng nhỏ của collagen trong các sản phẩm sữa thì cấu trúc của sản phẩm sẽ trở nên mềm mại hơn[4]

Bột collagen hydrolysate sẽ được hòa trộn với các thành phần khác như : đường, các chất tao hương, một số chất ổn định khác rồi đưa vào dung dịch sữa Hỗn hợp sữa nguội này được khuấy trộn, khi đó collagen sẽ trương nở và hấp thu một lượng nước gấp 10 lần khối lượng của chúng, trong quá trình thanh trùng thì collagen sẽ được hòa tan Tuy nhiên, khi sữa được lọc trước quá trình thanh trùng thì tốt nhất nên đưa collagen vào dưới dạng dung dịch nếu không thì quá trình lọc sẽ loại bỏ những hạt collagen còn đang trương nở Dung dịch collagen cũng có thể thêm vào sữa nguội kèm theo sự khuấy trộn liên tục Collagen có thể thêm vào sữa trước khi cấy giống mà không ảnh hưởng đến các điều kiện lên men, collagen không phản ứng với các thành phần của sữa và không tạo kết tủa Collagen là một loại protein, do đó nó có khả năng bị thủy phân bởi các tác nhân như : nhiệt độ, acid, kiềm, các tia phóng xạ, enzyme, vi sinh vật Nhưng nhìn chung độ mạnh của gel bị phá hủy khi collagen chịu tác dụng đồng thời của pH (nhỏ hơn 4) và nhiệt độ (lớn hơn 60oC) trong một khoảng thời gian đủ lớn Do đó quá trình tiệt trùng, thanh trùng độ acid của sản phẩm từ sữa thường không ảnh hưởng nhiều đến tác dụng của collagen trong sản phẩm[8]

2.4.1.3 Ứng dụng collagen trong công nghiệp sản xuất đồ uống

Các thức uống như rượu, rượu trái cây, các sản phẩm nước quả chưa lên men

có chứa các thành phần không hòa tan làm đục sản phẩm thường không đạt hiệu quả cao nếu dùng phương pháp lọc để loại bỏ Từ thời nên văn minh La Mã hoặc cũng

có thể là vào trước đó, collagen hydrolysate được sử dụng cho quá trình lọc trong rượu

Collagen hydrolysate là tác nhân tinh sạch phổ biến trong quá trình sản xuất rượu vang đỏ Khi được bổ sung vào sản phẩm collagen hydrolysate có tác dụng nâng cao thời gian bảo quản sản phẩm, với khả năng tạo tủa nhanh và tạo cho rượu

có màu sáng mà không biến đổi màu đặc trưng của sản phẩm[2]

Trang 21

Hiện nay collagen hydrolysate được sử dụng phổ biến cho quá trình làm sạch rượu vang, bia và nước trái cây vì nó làm giảm độ đục, tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm mà không ảnh hưởng tới hương vị của sản phẩm cuối cùng

2.4.1.4 Ứng dụng collagen trong công nghiệp chế biến thịt

Collagen hydrolysate đã được sử dụng từ nhiều thập niên để sản xuất ra các món thịt đông, làm vỏ bao các sản phẩm xúc xích Vào thời điểm này collagen hydrolysate còn được sử dụng rộng rãi để tiêm vào thịt nhằm mục đích tăng hàm lượng protein trong sản phẩm[6] Vì khả năng tạo liên kết tốt với nước, collagen hydrolysate còn được sủ dụng để tăng hàm lượng ẩm và hạ giá thành sản phẩm Một

số sản phẩm thịt có sử dụng colagen hydrolysate như giăm bông , thịt hộp , giò chả…

Đối với các sản phẩm thịt có hàm lương nước và hàm lượng chất béo rất dễ xảy

ra hiện tượng tách nước, tách béo ảnh hưởng đến cấu trúc của sản phẩm Collagen hydrolysate giúp liên kết nước, làm bền hệ nhũ tương, tạo cấu trúc đồng nhất Lượng collagen sử dụng phụ thuộc vào sự có mặt của các tác nhân liên kết khác[4]

Bảng 2.2: Ứng dụng của collagen hydrolysate trong công nghệ chế biến thịt

Giăm bông Tạo liên kết 200 ÷ 250 Trung bình 1 ÷ 2%

Thịt đông Tạo gel, tạo

cấu trúc

150 ÷ 280 Trung bình - cao 3,5 ÷ 8%

Thịt hộp Tạo cấu trúc 250 ÷ 280 Trung bình - cao 1,5 ÷ 3%

Thịt bò muối Tạo liên kết 250 ÷ 280 Trung bình - cao 1,5 ÷ 3%

Trang 22

Các đặc tính kỹ thuật của collagen được ứng dụng trong công nghệ dược phẩm:

- Là một chất keo bảo vệ các thành phần nhạy cảm khỏi tác động của sự oxy hóa ánh sáng, sự hấp thụ ẩm

- Tạo mùi vị trung hòa

- Là chất ổn định của hệ nhũ tương, huyền phù

- Collagen được hấp thụ dễ dàng vào trong cơ thể và không gây dị ứng

- Là chất tạo bọt và ổn định trong quá trình sản xuất chất bọt cầm máu

- Có thể sử dụng làm chất thay thế máu tạm thời

Dựa vào các đặc tính kỹ thuật trên collagen có thể được ứng dụng trong các lĩnh vực sau:

Các ứng dụng trong quá trình sản xuất thuốc

- Viên bao nang cứng

- Viên bao nang mềm

- Viên con nhộng

Thành phần cầm máu và hàn gắn vết thương

Các bọt collagen có thể được sử dụng trong quá trình cầm máu, do đó giúp tăng khả năng hàn gắn vết thương, vì vậy mà collagen được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực nha khoa và phẫu thuật[3]

Một trong những thuộc tính giúp cho những bọt này có thể phát huy hoạt tính sinh học một cách tối ưu là : khi chúng hoàn toàn được tái hấp thu trong cơ thể, chúng có thể được giữ lại tại các mô thí dụ như sau khi phẫu thuật, tại các mô cơ chúng sẽ kích thích các tế bào mới đi vào các vết thương do đó sẽ tăng tốc quá trình tái sinh tại mô cơ bị tổn thương Khi được cấy vào các mô cơ, các bọt này có thể được tái hấp thụ trong vòng khoảng 3 tuần mà không để lại phần dư nào Còn nếu chúng được đưa vào tại bề mặt của mô cơ bị hư hỏng thì chúng sẽ hoàn toàn bị hòa tan trong vòng từ 3 ÷ 5 ngày Các bọt collagen này có thể hút chất lỏng của mô cơ Cấu trúc xốp cho phép nó có khả năng hút chất lỏng có khối lượng gấp 50 lần khối lượng của chúng[7]

Collagen ở dạng sợi được dùng trong việc làm lành các vết thương, vết rạch trong phẫu thuật Sợi collagen có thể được xử lý để tạo cấu trúc sợi thẳng, dài dùng làm những sản phẩm y học cho gân và dây chằng Những ống collagen (collagen tube) được sử dụng thay thế cho các cấu trúc như thực quản, dây thần kinh ngoại biên, niệu quản[2] Nó cũng được sử dụng trong việc nuôi cấy tế bào Các bọt

Trang 23

collagen có thể được sử dụng trong quá trình cầm máu, do đó giúp tăng khả năng hàn gắn vết thương, vì vậy mà collagen được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực nha khoa và phẫu thuật

2.4.3 Ứng dụng trong công nghệ mỹ phẩm

Tác dụng của collagen trong công nghệ mỹ phẩm

- Collagen có tác dụng chống lão hóa, ngăn ngừa và cải thiện nếp nhăn Khoảng 70% cấu trúc của da là collagen, phân bố chủ yếu ở lớp hạ bì của da[1] Collagen tạo ra một hệ thống nâng đỡ, hỗ trợ các đặc tính cơ học của da như sức căng, độ đàn hồi, duy trì độ ẩm, làm cho da được mịn màng, tươi tắn và trẻ trung Collagen giúp duy trì độ ẩm tối ưu cho tế bào Ngoài ra, collagen còn đảm bảo sắc tố da, làm sáng màu da Sự suy giảm về chất lượng, số lượng collagen sẽ dẫn đến da trở nên khô, mất độ căng, đàn hồi và thúc đẩy quá trình lão hóa của cơ thể[7] Chính vì vậy mà collagen đóng vai trò quan trọng giúp cải thiện cấu trúc da, kích thích quá trình tái tạo của làn da, phục hồi tế bào da bị tổn thương

- Collagen có tác dụng cao trong quá trình phục hồi và tái tạo da

- Điều trị collagen phục hồi: thường được sử dụng trong trường hợp da bị tổn thương hay trong giai đoạn tái tạo sau khi điều trị nám, mụn trứng cá, sẹo, rạn da và tiêu da thừa sau khi giảm béo Các sản phẩm với thành phần chính là collagen, elastin, trong đó collagen được chiết xuất từ da heo giúp kích thích tế bào và sửa chữa các khiếm khuyết của mô nhờ đó phục hồi khả năng đàn hồi của da Ngoài ra, sản phẩm còn có thể điều trị các vết rạn do tăng cân hay mang thai

Điều trị trẻ hóa bằng collagen 25% được sử dụng cho phụ nữ từ 35 tuổi bắt đầu có sự lão hóa với việc xuất hiện các nếp nhăn, da bị mất nước, chùng nhão, chảy xệ, không còn căng mịn như trước, màu sắc da cũng trở nên sạm lại Collagen thúc đẩy quá trình tái tạo mô ở những vùng da bị sẹo và mụn Một trong những chức năng của collagen là tạo ra một mạng lưới giữ cho tế bào da được nguyên vẹn và giúp chúng di chuyển ra bề mặt của da Khi các tế bào mới này di chuyển ra bên ngoài, chúng sẽ điền đầy các lỗ sâu của mô da, và làm giảm sự xuất hiện của sẹo Collagen cũng có tác dụng củng cố tính nguyên vẹn của tế bào da bằng cách kết hợp với các mô liên kết trong da để cải thiện cấu trúc và tính đàn hồi[3]

Collagen thúc đẩy quá trình tái tạo mô tại những vùng da bị sẹo và mụn Một trong những chức năng của collagen là tạo ra một mạng lưới giữ cho tế bào da được nguyên vẹn và giúp chúng di chuyển ra bề mặt của da

Trang 24

Khi các tế bào mới này di chuyển ra bên ngoài, chúng sẽ điền đầy các lỗ sâu của mô da, làm giảm sự xuất hiện của sẹo Collagen cũng giúp củng cố tính nguyên vẹn của tế bào da bằng cách kết hợp với các mô liên kết trong da để cải thiện cấu trúc và tính đàn hồi

Trang 25

PHẦN 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu

- Bộ chưng cất Kjeldahl: 230V - 50/60Hz, P: 1600W /7A, xuất xứ Đức

- Cân phân tích: Max = 610g, d = 0.01 g, xuất xứ Thủy Điển

3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu

Địa điểm: phòng thực hành vi sinh, Khoa CNSH & CNTP

Thời gian: 12/2014 - 5/2015

Trang 26

3.3 Nội dung nghiên cứu

 Nghiên cứu xác định các điều kiện xử lý nguyên liệu

- Nghiên cứu lựa chọn được nồng độ muối Na2SO4 xử lý nguyên liệu

- Nghiên cứu nồng độ isopropyl để loại béo

- Nghiên cứu lựa chọn được thời gian loại béo

 Nghiên cứu xác định các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình trích ly

- Nghiên cứu lựa chọn được nồng độ NaOH dùng để trích ly

- Nghiên cứu lựa chọn được thời gian trích ly thích hợp

 Nghiên cứu điều kiện thu nhận collagen

- Nghiên cứu xác định pH kết tủa collagen

3.4 Phương pháp nghiên cứu và các chỉ tiêu theo dõi

Ly tâm

Trích ly

Kết tủa HCl

Trang 27

Thí nghiệm 1 : Xác định nồng độ dung môi xử lý nguyên liệu

Da sau khi được thu nhận về sẽ tiến hành xử lý Na2SO4 Tác dụng của

Na2SO4 là hoạt động như một chất tẩy rử a , loại bỏ các tạp chất như phầ n thi ̣t dư , máu, mỡ thừa nhầy nhớt Do Na2SO4 là một chất tẩy rử a có ảnh hưởng đến chất lươ ̣ng và hàm lượng collagen thu được Cần xác đi ̣nh nồng đ ộ sử dụng Chúng tôi lựa cho ̣n sử dụng ở các nồng độ sau:

Tỷ lệ nguyên liệu: Dung môi 1:6

Thời gian : 30 phút có khuấy

Tiến hành phân tích TKN (TKN - Total Kjeldahl Nitrogen là phương pháp phân tích hàm lượng protein tức lượng collagen trong mẫu bằng phương pháp kjeldah) Dựa vào kết quả, phân tích so sánh để lựa chọn được nồng độ thích hợp nhất và làm cơ sở cho các thí nghiệm tiếp theo

Hình 3.2: Sơ đồ nghiên cứu lựa chọn nồng độ Na 2 SO 4 thích hợp

Thí nghiêm 2: Xác định nồng độ ispropyl dùng để loại béo

Nguyên liệu sau khi xử lý, được làm sạch lông và mỡ bám trên bề mặt Sau

đó tiến hành rửa bằng nước tỷ lệ nước :da 6:1 Tiến hành rửa 3 lần, lần 1 trong vòng

30 phút, sau đó rửa lần 2 và 3 mỗi lần thực hiện trong vòng 20 phút Tiến hành loại béo bằng isopropyl

Ngày đăng: 28/10/2016, 11:20

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
2. Matthew D, Ronald T. Raines, 2009.Collagen structure and Stability. Annual Review of Biochemistry, 78, 928-959 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Annual Review of Biochemistry
3. Frederic M.Richards, D.S.E., John Kuriyan, Advances in Protein Chemistry. 2005. Fibrous Proteins Coiled-Coils, Collagen and Elastomers, Volume 70 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Advances in Protein Chemistry." 2005
4. Elzbieta Skierka, M.S., 2006, The influence of different acids and pepsin on the extractability of collagen from the skin of Baltic cod, 55, 1531- 1546 Sách, tạp chí
Tiêu đề: The influence of different acids and pepsin on the extractability of collagen from the skin of Baltic cod
5. L.S. Senaratne, Pyo-Jam Park, Se-Kwon Kim, Korea, Isolation and characterisation of collagen from brown backed toadfish (Lagocephalus gloveri) skin, 2006 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Isolation and characterisation of collagen from brown backed toadfish (Lagocephalus gloveri) skin
7. Rume Sakai, S.I., Toshizo Isemura, Soluble collagen of chicken leg tendon; Its denaturation temperature and Hydrodynamic properties. 1967 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Soluble collagen of chicken leg tendon; Its denaturation temperature and Hydrodynamic properties
9. Maria Sadowska, I.K.o., Celina Niecikowska, Isolation of collagen from the skins of Baltic cod (Gadus morhua). 2002 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Isolation of collagen from the skins of Baltic cod (Gadus morhua)
10. L.S. Senaratne, P.-J.P., Se-Kwon Kim, Isolation and characterization of collagen from brown backed toadfish (Lagocephalus gloveri) skin. 2005 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Isolation and characterization of collagen from brown backed toadfish (Lagocephalus gloveri) skin
11. Food and Agricultural Organisation - Food and Nutrition Paper. 14/7/1986 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Food and Agricultural Organisation - Food and Nutrition Paper
12. N.Yu. Ignat'eva, N.A.D., Determination of Hydroxyproline in Tissues and the Evaluation of the Collagen Content of the Tissues. 2005 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Determination of Hydroxyproline in Tissues and the Evaluation of the Collagen Content of the Tissues
14. Phanat Kittiphattanabawon, Soottawat Benjakul, Wonnop Visessanguan, Takashi Nagai, Munehiko Tanaka, Thailand, Characterisation of acid - soluble collagen from skin and bone of bigeye snapper (Priacanthus tayenus), 2005 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Characterisation of acid - soluble collagen from skin and bone of bigeye snapper (Priacanthus tayenus)
15. Phanat Kittiphattanabawon, S.B., Wonnop Visessanguan, Takashi Nagai, Munehiko Tanaka, Characterisation of acid-soluble collagen from skin and bone of bigeye snapper (Priacanthus tayenus). 2004 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Characterisation of acid-soluble collagen from skin and bone of bigeye snapper (Priacanthus tayenus)
6. Shuai Zhao, M.Z., Guoying Li, Preparation of collagen from the pigskin shavings by alkali extraction Khác
13. Nagai, T., & Suzuki, N. 2000. Isolation of collagen from fish waste material- skin, bone and fins. Food Chemistry Khác

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Bảng 2.1: So sánh thành phần các acid amin trong collagen và các loại protein - Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng tới quá trình trích ly collagen từ da lợn
Bảng 2.1 So sánh thành phần các acid amin trong collagen và các loại protein (Trang 11)
Hình 2.2: Trình tự sắp xếp các acid amin trong phân tử Collagen - Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng tới quá trình trích ly collagen từ da lợn
Hình 2.2 Trình tự sắp xếp các acid amin trong phân tử Collagen (Trang 13)
Hình 3.1 : Quy trình trích ly collagen từ da lợn[6] - Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng tới quá trình trích ly collagen từ da lợn
Hình 3.1 Quy trình trích ly collagen từ da lợn[6] (Trang 26)
Hình 3.3: Sơ đồ thực hiê ̣n phân tích xác đi ̣nh hàm lượng ispropyl thích hợp - Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng tới quá trình trích ly collagen từ da lợn
Hình 3.3 Sơ đồ thực hiê ̣n phân tích xác đi ̣nh hàm lượng ispropyl thích hợp (Trang 28)
Hình 3.4: Sơ đồ thực hiê ̣n thí nghiê ̣m xác đi ̣nh thời gian loại béo - Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng tới quá trình trích ly collagen từ da lợn
Hình 3.4 Sơ đồ thực hiê ̣n thí nghiê ̣m xác đi ̣nh thời gian loại béo (Trang 29)
Hình 3.5: Sơ đồ thực hiê ̣n thí nghiê ̣m xác đi ̣nh nồng độ trích ly - Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng tới quá trình trích ly collagen từ da lợn
Hình 3.5 Sơ đồ thực hiê ̣n thí nghiê ̣m xác đi ̣nh nồng độ trích ly (Trang 30)
Bảng 3.2: Hệ số chuyển đổi đạm tổng số của một số nguyên liệu [3] - Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng tới quá trình trích ly collagen từ da lợn
Bảng 3.2 Hệ số chuyển đổi đạm tổng số của một số nguyên liệu [3] (Trang 35)
Bảng 4.1: Ảnh hưởng của nồng đô ̣ Na 2 SO 4  đến nguyên liệu da lợn (đv :%). - Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng tới quá trình trích ly collagen từ da lợn
Bảng 4.1 Ảnh hưởng của nồng đô ̣ Na 2 SO 4 đến nguyên liệu da lợn (đv :%) (Trang 37)
Hình 4.1. Biểu đồ ảnh hươ ̉ ng của nồng độ Na 2 SO 4  đến mẫu nguyên liệu - Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng tới quá trình trích ly collagen từ da lợn
Hình 4.1. Biểu đồ ảnh hươ ̉ ng của nồng độ Na 2 SO 4 đến mẫu nguyên liệu (Trang 38)
Hình 4.2 : Biểu đồ ảnh hươ ̉ ng của nồng độ  ispropyl tới quá trình loại béo - Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng tới quá trình trích ly collagen từ da lợn
Hình 4.2 Biểu đồ ảnh hươ ̉ ng của nồng độ ispropyl tới quá trình loại béo (Trang 39)
Bảng 4.3: Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình loại béo (đv :%). - Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng tới quá trình trích ly collagen từ da lợn
Bảng 4.3 Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình loại béo (đv :%) (Trang 40)
Hình 4.4 : Biểu đồ ảnh hươ ̉ ng của nồng độ dung môi tới lượng collagen thu - Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng tới quá trình trích ly collagen từ da lợn
Hình 4.4 Biểu đồ ảnh hươ ̉ ng của nồng độ dung môi tới lượng collagen thu (Trang 42)
Bảng 4.5: Ảnh hưởng của thời gian trích ly tới lươ ̣ng collagen thu đươ ̣c (đv :g) - Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng tới quá trình trích ly collagen từ da lợn
Bảng 4.5 Ảnh hưởng của thời gian trích ly tới lươ ̣ng collagen thu đươ ̣c (đv :g) (Trang 43)
Hình 4.6 :  Biểu đồ ảnh hươ ̉ ng của pH tới lượng collagen thu được (đv :g) - Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng tới quá trình trích ly collagen từ da lợn
Hình 4.6 Biểu đồ ảnh hươ ̉ ng của pH tới lượng collagen thu được (đv :g) (Trang 44)
Hình 4.7 : Ảnh collagen thu được sau khi trích ly - Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng tới quá trình trích ly collagen từ da lợn
Hình 4.7 Ảnh collagen thu được sau khi trích ly (Trang 45)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm