Nghiên cứu đặc điểm hóa sinh thịt của đỏ cá ngừ định hướng ứng dụng sản xuất bột dinh dưỡng

Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: • Tổng quan tài liệu về vấn đề nghiên cứu • Nội dung khảo sát: - Xác định được khối lượng thịt đỏ cá ngừ so với cá ngừ nguyên con - Xá

Nghiên cứu đặc điểm hóa sinh của thịt đỏ cá ngừ định hướng ứng dụng sản xuất bột dinh dưỡng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA HÓA

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Đà Nẵng, 5/2017

Nghiên cứu đặc điểm hóa sinh của thịt đỏ cá ngừ định hướng ứng dụng sản xuất bột dinh dưỡng

TÓM TẮT

Tên đề tài: Nghiên cứu đặc điểm hóa sinh thịt của đỏ cá ngừ định hướng ứng

dụng sản xuất bột dinh dưỡng

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Nghĩa

Số thẻ SV: 107120261

Lớp: 12SH

Tóm tắt: Thịt đỏ cá ngừ là phụ phẩm của ngành công nghiệp chế biến cá ngừ

Nhiều nghiên cứu đã chứng minh thịt đỏ cá ngừ có hàm lượng protein cao, tuy nhiên hiện nay chưa được quan tâm nghiên cứu để chế biến thành các sản phẩm có giá trị gia tăng Mục đích của nghiên cứu này là xác định được đặc điểm hóa sinh của thịt đỏ cá ngừ, cụ thể nhóm nghiên cứu đã xác định thành phần khối lượng nguyên liệu cá ngừ, xác định thành phần hóa học của thịt đỏ cá ngừ ồ Sau đó khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình tự phân thịt đỏ cá ngừ ồ như pH, nhiệt độ, thời gian phản ứng tự phân để thu hồi dịch đạm Đã xác định được điều kiện thích hợp cho quá trình tự phân

là pH=4,5, nhiệt độ 350C, tỷ lệ nước : nguyên liệu là 1:2, thời gian tự phân là 6 giờ khi

đó thu được dịch đạm với hiệu suất là 30,12%

Từ khóa: Thịt đỏ cá ngừ; dịch đạm; protease; cá ngừ ồ (Auxis rochei); tự phân (autolysis)

Abstract: Tuna red meat is a by-product of the tuna processing industry it has not been studied for processing into value products The purpose of this study was to determine the biochemical characteristics of tuna red meat Specifically, the team identified the composition of tuna raw material, determining the chemical composition

of tuna red meat Then investigate the factors that affect tuna red meat processing such

as pH, temperature, hydrolysis time to get hydrolysed protein liquid The appropriate conditions for hydrolysis were pH = 4.5, temperature of 350C, the rate of water and red meat was 1: 2, After 6 hours hydrolysis The hydrolysis efficiency is 30.12%

Key word: Red meat, protein liquid, protease enzyme, bullet tuna, autolysis

Nghiên cứu đặc điểm hóa sinh của thịt đỏ cá ngừ định hướng ứng dụng sản xuất bột dinh dưỡng

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1 Tên đề tài đồ án:

Nghiên cứu đặc điểm hóa sinh của thịt đỏ cá ngừ định hướng ứng dụng sản xuất bột dinh dưỡng

2 Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện

3 Các số liệu và dữ liệu ban đầu:

Nguyên liệu: Cá ngừ ồ (Auxis rochei)

Hóa chất: Sử dụng các hóa chất chuẩn dùng trong phân tích

4 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

• Tổng quan tài liệu về vấn đề nghiên cứu

• Nội dung khảo sát:

- Xác định được khối lượng thịt đỏ cá ngừ so với cá ngừ nguyên con

- Xác định được thành phần hóa học của thịt đỏ cá ngừ

- Xác định được định hoạt độ hệ enzyme protease

- Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới mức độ quá trình thủy phân: pH, nhiệt độ, thời gian phản ứng, tỷ lệ phối trộn nguyên liệu: nước

- Kiểm chứng thí nghiệm và sản xuất thử dịch đạm

• Rút ra các kết luận

5 Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):

Các bản vẽ và đồ thị được trình bày theo quy định chung

6 Họ tên người hướng dẫn: TS Bùi Xuân Đông

7 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 01/03/2017

8 Ngày hoàn thành đồ án: 20/05/2017

Đà Nẵng, ngày 01 tháng 03 năm 2017

Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn

Nghiên cứu đặc điểm hóa sinh của thịt đỏ cá ngừ định hướng ứng dụng sản xuất bột dinh dưỡng

LỜI CẢM ƠN

Sau hơn 3 tháng thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài “Nghiên cứu đặc điểm hóa sinh của thịt đỏ cá ngừ định hướng sản xuất bột dinh dưỡng”, đến nay em đã cơ

bản hoàn thành đề tài của mình so với mục tiêu đã đề ra

Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn chân thành và sâu sắc đến thầy Bùi Xuân Đông, người đã tận tình hướng dẫn, dìu dắt và giúp đỡ em trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành đồ án

Em xin chân thành cảm ơn ban Giám hiệu Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này Bên cạnh

đó, em xin gửi lời cảm ơn tới ThS Võ Công Tuấn và ThS Phạm Thị Kim Thảo nhân viên tại phòng thí nghiệm Công nghệ Sinh học, những người đã giúp đỡ em rất nhiều trong suốt thời gian nghiên cứu tại phòng thí nghiệm Em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Ban chủ nhiệm Khoa Hóa, các thầy cô và các bạn sinh viên Bộ môn Công nghệ Sinh học đã tạo điều kiện, giúp đỡ em trong suốt thời gian học tập tại trường

Bên cạnh đó, con xin cám ơn những người thân trong gia đình đã tạo điều kiện động viên về tinh thần, giúp đỡ con về vật chất trong suốt quá trình học tập tại trường

và hoàn thành bản luận văn này

Với lòng biết ơn sâu sắc, xin chân thành cảm ơn tất cả sự giúp đỡ quý báu đó!

Nguyễn Thị Nghĩa

Nghiên cứu đặc điểm hóa sinh của thịt đỏ cá ngừ định hướng ứng dụng sản xuất bột dinh dưỡng

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng em Các số liệu và kết quả nêu trong luận văn là trung thực

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Nghĩa

Nghiên cứu đặc điểm hóa sinh của thịt đỏ cá ngừ định hướng ứng dụng sản xuất bột dinh dưỡng

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1

1.1 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 1

1.1.1 Nghiên cứu trong nước 1

1.1.2 Nghiên cứu nước ngoài 3

1.2 Sự tự phân của protein trong cá 5

1.2.1 Enzyme cathepsin 6

1.2.2 Enzyme calpain 6

1.2.3 Enzyme collagenase 6

1.3 Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tự phân 7

1.3.1 Nhiệt độ 7

1.3.2 pH 7

1.3.3 Lượng muối 7

1.3.4 Diện tích tiếp xúc 7

1.3.5 Chất hoạt hóa và chất kìm hãm enzyme 8

1.3.6 Tỷ lệ nước 8

1.3.7 Ảnh hưởng của thời gian tới quá trình thủy phân 8

1.4 Phương hướng ứng dụng bột dinh dưỡng protein 8

CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 10

2.1 Nguyên liệu 10

2.2 Phương pháp nghiên cứu 11

2.2.1 Xác định thành phần khối lượng các cơ quan của cá ngừ ồ 11

2.2.2 Xác định thành phần hóa học cơ thịt đỏ cá ngừ 11

2.2.3 Xác định hoạt độ hệ enzyme protease 12

2.2.4 Thí nghiệm xác định điều kiện thích hợp để thực hiện phản ứng tự phân thịt đỏ cá ngừ 12

2.2.5 Thử nghiệm sản xuất dịch đạm ở điều kiện tối thích 15

2.3 Máy móc, dụng cụ thí nghiệm 16

2.4 Phương pháp xử lý số liệu 16

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 17

3.1 Kết quả xác định thành phần các cơ quan của cá ngừ ồ 17

3.2 Kết quả phân tích thành phần hóa học của thịt đỏ cá ngừ 19

3.3 Kết quả xác định hoạt độ hệ enzyme protease 19

Nghiên cứu đặc điểm hóa sinh của thịt đỏ cá ngừ định hướng ứng dụng sản xuất bột dinh dưỡng

3.4 Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình tự phân (autolysis) 20

3.4.1 Ảnh hưởng của pH môi trường 20

3.4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ 22

3.4.3 Ảnh hưởng của thời gian phản ứng 24

3.4.4 Ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn nguyên liệu: nước 25

3.5 Kết quả thí nghiệm kiếm chứng sản xuất thử dịch đạm 27

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 28

4.1 Kết luận 28

4.2 Kiến nghị 29

TÀI LIỆU THAM KHẢO 29

PHỤ LỤC 1 32

PHỤ LỤC 2 34

Nghiên cứu đặc điểm hóa sinh của thịt đỏ cá ngừ định hướng ứng dụng sản xuất bột dinh dưỡng

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 3.1: Thành phần thịt đỏ cá ngừ ồ 19Bảng 3.2: Tính cảm quan của các mẫu dịch đạm ở các mức pH khác nhau 20Bảng 3.3: Tính cảm quan của các mẫu dịch đạm thu được ở các mức nhiệt độ khác nhau 22

Nghiên cứu đặc điểm hóa sinh của thịt đỏ cá ngừ định hướng ứng dụng sản xuất bột dinh dưỡng

DANH SÁCH HÌNH ẢNH

Hình 2.1: Thịt đỏ cá ngừ 11

Hình 2.2: Thành phần cá ngừ 11

Hình 2.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định pH thích hợp cho quá trình thủy phân 13

Hình 2.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ thích hợp cho quá trình thủy phân 13

Hình 2.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian thích hợp 14

Hình 2.6: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ nguyên liệu: nước thích hợp cho quá trình thủy phân 14

Hình 2.7: Sơ đồ thủy phân thịt đỏ cá ngừ 16

Hình 3 1: Thành phần nguyên liệu 18

Hình 3.2: Thịt đỏ cá ngừ ồ 19

Hình 3.3: Phản ứng enzyme 19

Hình 3.4: Đường chuẩn Tyrsosine 20

Hình 3.5: Mức độ thủy phân protein của thịt đỏ cá ngừ với các mức pH khác 21

Hình 3.6: Hàm lượng ni-to amin của dịch đạm ở các mức pH khác nhau 22

Hình 3.7: Hiệu suất thủy phân của thịt đỏ cá ngừ với các mức nhiệt độ 23

Hình 3.8: Hàm lượng ni-to amin của dich thủy phân với nhiệt độ thay đổi 23

Hình 3.9: Mức độ thủy phân protein của thịt đỏ cá ngừ với các mức thời gian khác nhau 24

Hình 3.10: Hàm lượng ni-to amin của dịch đạm ở các mức pH khác nhau 25

Hình 3.11: Mức độ thủy phân protein thịt đỏ cá ngừ khi thay đổi tỷ lệ phối trộn nguyên liệu: nước 26

Hình 3.12: Hàm lượng ni-to amin của dịch thủy phân với tỷ lệ nguyên liệu: nước khác nhau 26

Hình 3.13: Mẫu dịch đạm từ thịt đỏ cá ngừ ồ (a –mẫu chưa ly tâm; b-mẫu sau ly tâm) 27

Nghiên cứu đặc điểm hóa sinh của thịt đỏ cá ngừ định hướng ứng dụng sản xuất bột dinh dưỡng

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Cá ngừ là một trong những loại thủy sản có giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế cao Sản phẩm từ cá ngừ đa dạng như tươi sống (sashimi), đông lạnh, đóng hộp và xông khói Nguyên liệu cá sau khi sản xuất ra các mặt hàng trên phần cơ thịt đỏ loại ra

có thể lên đến 20% tổng trọng lượng của nguyên liệu [1] Hiện tại, lượng thịt này được sử dụng làm thức ăn chăn nuôi hoặc bán ra các đầu mối bán lẻ tại chợ với giá thành rất

rẻ từ 4.000 – 5.000 đ/kg Màu sắc của cơ thịt đỏ cá ngừ được tạo thành chủ yếu là do các hợp chất mang màu mà chủ yếu là myoglobin (Mb) và hemoglobin (Hb) Cơ thịt

đỏ này dễ bị biến đổi thành màu tối do sự oxi hóa nguyên tử sắt (Fe) trong nhóm hem của protein khi tiếp xúc với oxy để hình thành dạng metMb (Mb-Fe3+) có màu nâu không mong muốn [1] Các nhà máy chế biến cá ngừ tại các tỉnh thành trong cả nước thực sự vẫn còn đang lúng túng chưa tìm được giải pháp hiệu quả để tận thu lượng thịt

đỏ này để sản xuất các mặt hàng có giá trị kinh tế, đảm bảo an toàn chất lượng Trong khi đó chưa có một công trình nào nghiên cứu một cách bài bản và có hệ thống giải quyết vấn đề này tận thu được lượng protein giá trị từ cơ thịt đỏ trong sản xuất cá ngừ

để tạo ra các thực phẩm có giá trị dinh dưỡng

Mục đích của nghiên cứu này là xác định được đặc điểm hóa sinh của thịt đỏ cá ngừ Từ đó tìm ra các điều kiện thích hợp để tiến hành phản ứng tự thủy phân thịt đỏ

cá ngừ định hướng sản xuất dịch đạm

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Xác định được khối lượng thịt đỏ cá ngừ so với cá ngừ nguyên con

- Xác định được thành phần hóa học của thịt đỏ cá ngừ

- Xác định được định hoạt độ hệ enzyme protease

- Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu suất quá trình thủy phân: pH, nhiệt độ, thời gian phản ứng, tỷ lệ phối trộn nguyên liệu: nước

- Kiểm chứng thí nghiệm và sản xuất thử dịch đạm

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

- Nguyên liệu thịt đỏ cá ngừ được lấy mẫu từ chợ Hòa Khánh, quận Liên Chiểu,

TP Đà Nẵng

3.2 Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu đặc điểm hóa sinh của thịt đỏ cá ngừ định hướng ứng dụng sản xuất bột dinh dưỡng

- Thịt đỏ cá ngừ sau khi tách ra từ fillet được đưa vào túi PE, bảo quản ở tủ đông -22°C

- Thịt đỏ cá ngừ sau khi được rã đông thì tiến hành đem xay và đem đi nghiên cứu quá trình tự thủy phân Sau đó xác định các điều kiện ảnh hưởng đến quá trình thủy phân thông qua hiệu suất thủy phân và sự tích tự ni-tơ amin trong dịch đạm thu được

4 Phương pháp nghiên cứu

4.1 Phương pháp vật lý

Xác định nhiệt độ: Dùng nhiệt kế để xác định nhiệt độ trong quá trình thủy phân protein từ cơ thịt đỏ các ngừ

4.2 Phương pháp hóa lý

Xác định pH: Dùng máy đo pH để xác định pH môi trường phản ứng enzyme

4.3 Phương pháp hóa sinh

- Xác định hàm lượng protein theo TCVN 3705-90

- Xác định hàm lượng chất béo (lipit) theo TCVN 3703 : 2009

- Xác định hàm lượng nước (độ ẩm) theo TCVN 3700- 90

- Xác định hàm lượng tro theo TCVN 9474:2012

- Xác định hoạt lực protease theo phương pháp Anson cải tiến

- Xác định hàm lượng nitơ amin – amoniac bằng TCVN 3707 –1990

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

- Làm cơ sở khoa học cho việc định hướng sử dụng hiệu quả nguồn cơ thịt đỏ

cá ngừ để sản xuất các sản phẩm có giá trị gia tăng, đồng thời hạn chế việc ô nhiễm môi trường

- Lựa chọn phương pháp và điều kiện tối ưu để thu nhận được dịch thủy phân protein từ cơ thịt đỏ cá ngừ trên cơ sở kích hoạt hệ enzyme protease nội tại

Chương 1: Tổng quan tài liệu

Chương 2: Vật liệu và phương pháp

Nghiên cứu đặc điểm hóa sinh của thịt đỏ cá ngừ định hướng ứng dụng sản xuất bột dinh dưỡng

Chương 3: Kết quả và thảo luận

Kết luận và kiến nghị

Tài liệu tham khảo

Phụ lục

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

Một số nghiên cứu liên quan tới vấn đề đặt ra của luận văn được thực hiện ở điều kiện trong nước như sau:

Theo Nguyễn Trọng Cẩn thì có thể sản xuất dịch đạm thủy phân từ nguyên liệu

cá bằng cách sử dụng Aspergillus Orizae hoặc vi khuẩn Khi sử dụng mốc Aspergillus Orizae để thủy phân thịt cá thì trong mốc này có chứa hệ enzyme protease như

innulase, imetase, asparaginase, glutaminase, proteolytic Những enzyme này có tác dụng thủy phân trong điều kiện thích hợp là:

- pH = 6-8

- Tỉ lệ nấm mốc thường sử dụng là 3-4% so với nguyên liệu

Thời gian thủy phân tùy thuộc vào mức độ hoạt động của nấm mốc và yêu cầu hàm lượng đạm của sản phẩm Đối với sản xuất nước mắm, thời gian thủy phân từ 10-

15 ngày thì thu được chượp chín

Lượng muối bổ sung vào quá trình thủy phân thường từ 4-6% để tránh thối rữa Nếu bổ sung một lượng muối cao hơn thì protease của mốc bị ức chế, không hoạt động

Dịch thủy phân xong đem đi lọc Dịch lọc để riêng Bã lọc dùng nước rửa từ

2-3 lần, nước rửa có thể cho chung vào dịch lọc, hỗn hợp này đem đun sôi, vớt bọt thì thu được dịch đạm thủy phân

Sản xuất dịch đạm thủy phân từ nấm mốc có thể có những nhược điểm sau:

- Dịch đạm không có hương thơm, dễ bị đắng, có thể là do xác vi sinh vật còn tồn tại, hoặc do các loại muối canxi, ma-giê có trong muối ăn

- Dịch đạm dễ bị chua, có nhiều nguyên nhân: có thể do lượng tinh bột mà mốc sử dụng không hết trong quá trình chế biến lên men lactic, có thể do các acid bay hơi hình thành khi cá bị ươn [2]

Năm 1997, Vũ Xuân Dũng đã thực hiện nghiên cứu “Phân lập, lựa chọn chủng

vi khuẩn chịu kiềm, chịu mặn, chịu nhiệt có hoạt tính protease cao và thăm dò khả năng ứng dụng vào quá trình sản xuất nước mắm ngắn ngày” Kết quả đã tuyển chọn được chủng vi khuẩn có đầy đủ những đặc tính trên và xác định đó chính là Bacillus và

kí hiệu là Bacillus D15 Sử dụng chủng Bacillus D15 vào sản xuất nước mắm với nồng

độ bổ sung 5% dịch nuôi cấy vào chượp cá Sau 30 ngày thủy phân thì hàm lượng

ni-tơ toàn phần nước mắm đạt 22,6g/kg, ni-ni-tơ formol đạt 12,7 g/kg, ni-ni-tơ amin đạt 7,5 g/kg Dịch lọc từ chượp sau 30 ngày đạt những tiêu chuẩn của chượp chín và đạt những chỉ tiêu chất lượng về cảm quan của nước mắm

Trong công trình “Nghiên cứu tách chiết protein từ cơ thịt đỏ cá ngừ bằng phương pháp điều chỉnh pH” (2012) của Phạm Thị Hiền đã đưa ra được ảnh hưởng

của pH, nhiệt độ, thời gian chiết, tỷ lệ dung môi và nguyên liệu lên hiệu quả tách chiết protein từ cơ thịt đỏ cá ngừ Hiệu suất thu hồi protein cao nhất tại pH = 13, thời gian

Cũng trong năm 2012 công trình “Sản xuất sản phẩm thủy phân protein từ đầu cá ngừ vây vàng bằng protease thương mại” của Nguyễn Thị Mỹ Hương đưa ra sản

phẩm thủy phân protein từ đầu cá ngừ vây vàng bằng enzyme Protamex 0,5% ở nhiệt

nghiên cứu đã chỉ ra độ thủy phân và tỉ lệ thu hồi nitơ trong sản phẩm thủy phân tăng lên cùng với sự tăng thời gian thủy phân Sau 6 giờ thủy phân, độ thủy phân đã đạt được 30,1% và tỉ lệ thu hồi nitơ là 85,1% Sản phẩm thủy phân protein từ đầu cá ngừ vây vàng có hàm lượng protein 88,2%, lipit 1,4% và tro 8,3% Sản phẩm thủy phân protein này có hàm lượng axít amin không thay thế cao [3]

Năm 2013, Lý Thị Minh Phương trong công trình “Nghiên cứu sản xuất chế phẩm dịch thủy phân từ thịt hàu biển dùng trong thực phẩm” đã sử dụng enzyme Allzyme FD thu từ nấm mốc Aspergillus niger và các điều kiện khác như: nhiệt độ,

thời gian, chất phòng thối với các tỷ lệ khác nhau để thủy phân thịt hàu Kết quả tối ưu đạt được tỷ lệ enzyme bổ sung: 0,32%, muối: 1,5%, ethanol: 6%, nước:20%, nhiệt độ:

lượng của chế phẩm này đạt tiêu chuẩn về giá trị cảm quan và mang đầy đủ các thành phần hóa học cần thiết, có nhiều khả năng ứng dụng trong y tế hoặc bổ sung vào những mặt hàng thực phẩm khác làm tăng giá trị dinh dưỡng tác dụng tốt đối với sức khỏe người tiêu dùng [5]

Năm 2014, Trần Thanh Trúc và cộng sự đã thực hiện công trình “Nghiên cứu khả năng thủy phân dịch protein của thịt đầu tôm sú bằng enzyme protease nội tại”

Thông qua nội dung nghiên cứu, xác định các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tự thủy phân protein như thời gian thủy phân thích hợp, ảnh hưởng của pH đến môi trường thủy phân Đặc biệt, điều kiện tiền xử lý nhiệt nhằm kích hoạt hệ enzyme protease nội bào Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng, thời gian thủy phân protein tốt nhất, dịch thủy phân không có mùi lạ là 8 giờ, đồng thời, quá trình thủy phân protein đạt tốt nhất khi điều chỉnh pH môi trường là 9, kết hợp với thông số tối ưu của điều kiện tiền xử lý

Cũng trong năm 2014, Nguyễn Thị Mỹ Hương trong nghiên cứu “Thành phần dinh dưỡng của các sản phẩm thủy phân từ đầu và xương cá chẽm (Lates calcarifer) bằng enzyme Flavourzyme” đã tiến hành thủy phân đầu và xương cá chẽm (Lates calcarifer) bằng enzyme Flavourzyme với tỉ lệ enzyme 0,5% so với nguyên liệu, tỉ lệ

nước : nguyên liệu là 1:1, quá trình thủy phân được thực hiện ở nhiệt độ 50°C, pH tự nhiên (6,5) trong thời gian 6 giờ Kết quả nghiên cứu cho thấy bột thủy phân protein

có hàm lượng protein cao (81,5%), hàm lượng lipit thấp (1,80%) và hàm lượng tro 7,40% Bột protein không tan có hàm lượng protein 67,3%, hàm lượng lipit 16,5% và hàm lượng tro 6,90% Bột thủy phân protein và bột protein không tan có giá trị dinh dưỡng cao với các axit amin không thay thế Dầu cá từ đầu và xương cá chẽm giàu axit béo omega 3 (26,18%), đặc biệt là axit docosahexaenoic (DHA) và axit eicosapentaenoic (EPA) [4]

Năm 2015, công trình “Nghiên cứu ứng dụng enzyme protamex để thủy phân cá trích (Sardinella Gibbosa) thu dịch đạm” của Trần Thị Bích Thủy đưa ra điều kiện

thủy phân thích hợp để thu dịch đạm giàu acid amine từ protein của cá trích bằng

gian phản ứng là 6 giờ Sau 6 giờ thủy phân, độ thủy phân đạt 70,87%, hiệu suất thu hồi đạt 60,66% Sản phẩm thủy phân có giá trị dinh dưỡng cao, giàu acid amine không thay thế (chiếm 64,6% tổng lượng acid amine) [6]

Hiện nay, các công trình nghiên cứu về thịt đỏ cá ngừ vẫn còn ít, chưa toàn diện Nghiên cứu quá trình thủy phân cơ thịt đỏ cá ngừ bằng enzyme protease nội tại vẫn chưa có

Để đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của con người về “thực phẩm phân tử”, nhiều nước trên thế giới đã nghiên cứu ứng dụng công nghệ enzyme thủy phân protein, dựa trên tính năng của các protease, để sản xuất ra một loại thực phẩm giàu dinh dưỡng và dễ hấp thụ, đó là dịch protein thủy phân

Ling Lin Liu và CS (1979) đã sản xuất dịch đạm thủy phân từ cá bằng enzyme pepsin, nhưng các tác giả lại không sử dụng chế phẩm enzyme có sẵn trên thị trường

mà chỉ chiết lấy dịch thô enzyme từ dạ dày lợn để giảm chi phí sản xuất Tuy nhiên, chất lượng sản phẩm chưa cao vì enzyme có chứa nhiều tạp chất [20]

Ở Anh, J.Y.Imm và C.M.Lee (1999) đã nghiên cứu sản xuất bột gia vị thủy sản

từ cá tuyết Urophycis chuss bằng enzyme thủy phân Tại điều kiện pH tự nhiên của cá (6.8) và tỷ lệ nước/cá là 2/5, tác giả còn bổ sung thêm 1,5% NaCl và 0,4% Sodium Tripolyphosphate (STPP) để cải thiện chất lượng của gia vị bằng cách loại bỏ vị đắng

và mùi tanh đặc trưng của cá [21]

Để thủy phân protein có hiệu suất cao thì trước tiên phải lựa chọn nguồn enzyme một thành phần, đồng thời lại có thể thu hồi được một lượng đáng kể enzyme

đã sử dụng Chervan, Munir và CS cũng đã sử dụng enzyme một thành phần là enzyme alkaline Sử dụng enzyme một thành phần vừa không làm giảm hiệu suất thủy phân, đồng thời sau quá trình thủy phân có thể thu hồi lại enzyme mà hoạt tính của nó không bị ảnh hưởng [22]

Ở Pháp, Guerard F (2002) đã ứng dụng công nghệ enzyme trong sản xuất dịch đạm thủy phân từ phế thải của nhà máy sản xuất cá hộp Theo tác giả, dịch thủy phân protein cá (FPH) đang ngày càng thu hút sự quan tâm vì khả năng ứng dụng của chúng như một nguồn peptit có hoạt tính sinh học hoặc như nguồn cơ chất nitơ để chuẩn bị môi trường lên men vi sinh vật Các phế thải của nhà máy chế biến cá hộp được thủy phân với enzyme protease thương phẩm “Umamizyme” Quá trình thủy phân enzyme được tiến hành trong bình lên men 1 lít, ở pH 7 nhiệt độ 45°C Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân được nghiên cứu (tỷ lệ enzyme/cơ chất protein thay đổi trong khoảng từ 0,1 đến 1,5% (w/w), mức độ thủy phân protein, hàm lượng nitơ giải phóng

ra, trọng lượng phân tử của peptit Mức độ thủy phân trên 22,5% nhận được khi tỷ lệ enzyme/cơ chất là 1,5%, sau 4 giờ thủy phân Đã xác định được đường thẳng tuyến tính giữa mức độ thủy phân và hàm lượng nitơ thu hồi Nhân tố giới hạn quá trình thủy phân được rút ra từ kết quả thí nghiệm là nhiệt độ 45°C và pH 7 Các kết quả thí nghiệm cũng cho thấy khi thủy phân phế thải của quá trình chế biến cá hồi, enzyme

“Umamizyme” có hiệu quả thủy phân tương đương với enzyme Alcalase® 2, 4L Tuy nhiên, tính ổn định của enzyme Umamizyme thấp hơn enzyme Alcalase® 2,4L [23]

Sofiane Ghorbel và cộng sự (2004) tạo môi trường cung cấp nitơ cho quá trình

nuôi Rhizopus oryzae đã sử dụng dịch thủy phân từ cá mòi bằng cách cho thủy phân

phân là 3 giờ Kết quả chỉ ra rằng nguồn nitơ từ cá tạo điều kiện cho R.oryzae phát

triển tốt và tạo ra sản phẩm lipase tốt hơn so với peptone, từ đó chỉ ra rằng dịch thủy phân từ cá có thể ứng dụng trong quá trình công nghiệp lên men [24]

Ở Mỹ, Le Blanc và cs (2005) đã thủy phân cá ngừ (Katsuobushi oligopeptide – KO) làm tăng hương vị của bột gia vị và có thể được sử dụng để thay thế muối trong thực phẩm và đồ uống Đây là một trong những ứng dụng của Mỹ để sản xuất bột gia vị có hàm lượng dinh dưỡng cao [25]

Anusha G.P và cộng sự (2007) cũng đã tiến hành nghiên cứu thu nhận dịch thủy phân từ cá Mecluc Thái Bình Dương Các điều kiện thủy phân khác nhau đã được

enzyme thương mại như Validase ® BNP hay Flavourzyme 500® L Dịch thủy phân

thu được từ loài cá này được chứng minh là có hoạt tính kháng ôxy hóa [26]

Ở Malaysia, S.Y.YU, L.K.Tan đã sử dụng enzyme alkalase 0.61 để sản xuất dịch đạm thủy phân từ cá rô phi Oreochromis mossambicus Điều kiện thủy phân cho hiệu suất cao là ở nhiệt độ 50 0C, pH là 8,0, với tỷ lệ một phần nước và một phần thịt cá; tỷ lệ enzyme và cơ chất là 1:50 Sau khi đã trung hòa, dịch thuỷ phân được thu hồi

và làm nguyên liệu sản xuất bánh quy “Keropok” [27]

Năm 2010, Mahmoudreza Ovissipour và cộng sự, đã tạo dịch thủy phân từ nội

tạng cá ngừ vây vàng (Thunnus albacares) đạt được tỷ lệ protein tương đối cao

(72,34%) và lipid thấp (1,43%) với tỷ lệ hiệu quả trong phân giải protein từ nội tạng cá ngừ là 2,85-5,35 Bằng cách thủy phân trong điều kiện tối ưu (hoạt độ enzyme, nhiệt

và hoạt độ của protease (Alcalase 2,2L) là 70,22 AU/kg protein [28]

Trong báo cáo năm 2012 của Faouzi Ben Rebah và Nabil Miled đã chỉ ra rằng các sản phẩm loại bỏ trong quá trình sản xuất chế biến thủy sản là một nguồn cung cấp dinh dưỡng tuyệt vời cho sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật trong quá trình sản xuất enzyme, mà có thể thay thế những môi trường có chi phí cao do phải cung cấp các yếu tố tăng trưởng trong môi trường Việc sử dụng phụ phẩm từ công nghiệp chế biến thủy sản vừa giải quyết được vấn đề về ô nhiễm môi trường vừa là nguồn cung cấp môi trường cho các vi sinh vật, các phụ phẩm (đầu, nội tạng, nước thải,…) đã được sử dụng và thử nghiệm làm môi trường phát triển cho các vi sinh vật sản xuất enzyme như protease, lipase, chitinolytic và enzyme ligninolytic đã bước đầu cho thấy

có nhiều lợi thế trong quá trình sản xuất enzyme như năng suất cao, kỹ thuật đơn giản, giảm nhu cầu năng lượng và chi phí sản xuất [29]

Từ các kết quả nghiên cứu ở trên cho thấy, công nghệ enzyme có thể xúc tác cho quá trình chuyển hóa các nguyên liệu giá trị thấp (cá tạp kém giá trị, phế phụ phẩm tôm, cá, ) thành một loại thực phẩm chức năng có giá trị cao gấp nhiều lần Ứng dụng enzyme để thủy phân protein sẽ triệt để hơn, thu được dịch đạm thuỷ phân

có chất lượng cao do tạo ra được nhiều các peptit và acid amin có thành phần, tỷ lệ cân đối để bổ sung vào các thực phẩm khác cho người Dịch đạm thuỷ phân được xem là nguyên liệu đầu vào cho phát triển và sản xuất một số sản phẩm giá trị gia tăng như bột dinh dưỡng, bột gia vị, tạo nước sốt, súp đặc trưng cho các sản phẩm từ thủy sản

1.2 Sự tự phân của protein trong cá

Sự tự phân đóng vai trò quan trọng trong sự hư hỏng của cá Có nhiều enzyme tham gia vào quá trình tự phân Hệ enzyme quan trong nhất là men cathepsin

Các protease nội tại của mô cơ chủ yếu tồn tại trong các tơ cơ và mạng liên kết

cơ phía ngoài tế bào[30] Trong các sợi cơ, có thể tìm thấy các enzyme này trong dịch

bào và trong chất cơ hoặc những cơ quan khác của tế bào[31] Các protein trong tơ cơ lại có thể phân loại thành các protease thể men (lysosome), protease kiềm, trung tính

và kim loại [30];[31]

Cathepsin là enzyme thủy phân nằm trong lysosome Enzyme quan trọng nhất

là cathepsin D tham gia vào quá trình thủy phân protein nội tại của tế bào tạo thành peptide ở pH = 2-7 Sau đó peptide tiếp tục bị thủy phân dưới tác dụng của men cathepsin A, B và C Tuy nhiên, quá trình phân giải protein dưới tác dụng enzyme thủy phân trong thịt cá rất ít Enzyme cathepsin có vai trò chính trong quá trình tự chín của

cá ở pH thấp và nồng độ muối thấp Enzyme cathepsin bị ức chế ở nồng độ muối 5%

Các protein lysosome như cathepsin A (caroxypeptidase A), cathepsin B (caroxypeptidase B), cathepsin D, H và L đã được thu nhận từ nhiều loại cá và thủy sản khác nhau, người ta cũng xác định được nhiều tính chất của chúng Ngoại trừ cathepsin D, tất cả các protease khác đều thuộc nhóm protease serin hoặc cystein (thiol) với pH hoạt động tối ưu ở vùng pH [30];[31], chúng có thể hoạt động trong pH

từ 2 đến 7 nhưng tối thích ở pH 4 [9] Giá trị pH tối ưu của các cathepsin mô cá thấp hơn nhiều so với pH đo được trong thịt cá, chúng có thể hoạt động trong nồng độ muối tăng lên tới 5% thì sẽ bị ức chế Tính hoạt động cathepsin trong các loại cơ thịt khác nhau là không giống nhau, thường ở các bắp cơ hoạt động nhiều cathepsin hoạt động mạnh hơn bắp cơ ít hoạt động Gildberg (1988) đã thông báo rằng lượng cathepsin D trong cơ thịt cá cao gấp 10 lần so với cơ thịt động vật có vú

Người ta cho rằng có lẽ hàm lượng enzyme trong cơ thịt cá cao như vậy là để bù đắp sự giảm hoạt tính do tác dụng của nhiệt độ thấp ở môi trường sống Cho đến hiện tại, có nhiều báo cáo về khả năng phân giải mô cơ của các protease lysosome Người ta tin rằng cathepsin D chịu trách nhiệm chủ yếu trong phân giải mô cơ[32], các protease cystein như cathepsin B, H và L cũng góp một phần cai trò trong quá trình đó nhưng chỉ là thứ yếu vì cathepsin D khởi đầu sự phân giải các protein trong tế bào nội tại thành các peptid, sau đó các cathepsin khác mới tác dụng tiếp tục

Gần đây, người ta đã tìm thấy mối liên hệ giữa một nhóm enzyme protease nội bào thứ hai, được gọi là “calpain” hay “yếu tố được hoạt hóa bởi canxi” – đối với quá trình tự phân giải cơ thịt cá được tìm thấy trong thịt, các loài cá có vây và giáp xác Các enzyme calpain tham gia vào quá trình gãy và tiêu hủy protein trong sợ cơ

Enzyme collagenase giúp làm mềm tế bào mô liên kết Các enzyme này gây ra các “vết nứt” hoặc bẻ gẫy các myotom khi bảo quản cá bằng đá trong một thời gian dài hoặc khi bảo quản chỉ trong thời gian ngắn nhưng ở nhiệt độ cao Đối với cá hồi Đại

là do sự thoái hóa của mô liên kết và do sựu co cơ nhanh vì nhiệt độ cao khi xảy ra quá trình tê cứng

1.3 Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tự phân

Trong một phạm vi nhiệt độ nhất định, tốc độ của phản ứng tăng lên cùng với

sự tăng của nhiệt độ Nhưng khi vượt quá phạm vi nào đó, các phản ứng được enzyme xúc tác bị ảnh hưởng do sự biến tính của phân tử protein-enzyme Kết quả này phụ thuộc vào nhiệt độ tối thích của enzyme, là nhiệt độ mà tại đó tốc độ phản ứng enzyme đạt cực đại Mỗi enzyme có nhiệt độ tối thích khác nhau Sự khác nhau này tùy thuộc vào nguồn gốc của các enzyme, tùy theo từng điều kiện hoặc từng sự khác nhau về tính nhạy cảm với nhiệt độ của phân tử protein-enzyme

Sự phân li khác nhau của một phân tử protein ở các giá trị pH khác nhau làm thay đổi tính chất của trung tâm liên kết cơ chất và hoạt động ở phân tử enzyme Dẫn đến giá trị xúc tác khác nhau phụ thuộc vào giá trị pH Như vậy enzyme rất nhạy cảm với sự thay đổi pH của môi trường Mỗi enzyme chỉ hoạt động mạnh nhất ở một vùng

pH xác định, gọi là pH tối thích pH tối thích của mỗi enzyme không cố định, có thể thay đổi tùy theo tính chất và nồng độ của cơ chất hay nhiệt độ

Muối là nguyên liệu quan trọng trong quá trình thủy phân Lượng muối quá cao thì sẽ gây ức chế hoạt động của enzyme(5%)[10]

Muốn phản ứng xảy ra nhanh phải có sự tiếp xúc tốt giữa enzyme và cơ chất

Trong nghiên cứu này ta tiến hành xay cá trước rồi tiến hành siêu âm cho hiệu quả tốt nhất

Những chất nào có khả năng làm tăng hoạt tính xúc tác của enzyme thì được gọi là chất hoạt hóa enzyme Các chất đó thường là các ion kim loại như: K+, Na+,Mg+2, Ca+2, Co+2, Zn+2, Mn+2, … Sự hoạt động của các enzyme đều có thể bị kìm hãm bởi các tác động gây biến tính protein

Thời gian thủy phân có ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình thủy phân, thời gian thủy phân càng dài thì protease càng có điều kiện thuỷ phân cơ chất càng triệt để Nhưng nếu thời gian thủy phân quá dài sẽ dẫn tới vi sinh vật hoạt động làm sản sinh ra

thủy phân rút ngắn, sự thuỷ phân protein chưa triệt để dẫn đến hiệu suất thủy phân kém và gây lãng phí nguyên liệu

1.4 Phương hướng ứng dụng bột dinh dưỡng protein

Bột protein dinh dưỡng được sản xuất dựa trên chất nền là protein có bổ sung thêm các thành phần gia vị tùy theo mục đích và yêu cầu sử dụng

Cá và các loại hải sản là một trong những loại thực phẩm quan trọng của con người, là nguồn cung cấp protein nguồn gốc động vật quý giá Nhiều quốc gia trên thế giới đã phát triển ngành công nghiệp sản xuất protein (dịch thủy phân và bột protein dinh dưỡng) từ thủy sản từ những năm 60 của thế kỉ XX để bổ sung protein vào các sản phẩm thực phẩm nghèo protein, ví như bánh mì

Bột protein dinh dưỡng cá ít được sử dụng trực tiếp như thực phẩm thông thường, mà thường được sử dụng theo một trong những hướng như sau:

Thứ nhất, nhờ có giá trị dinh dưỡng cao chúng được sử dụng làm phụ gia thực phẩm để tăng giá trị sinh học của thực phẩm chính, giống như nguồn protein chính để

sản xuất các dạng sản phẩm protein thế hệ mới (xúc xích, surimi) Bột protein dinh dưỡng cá có giá trị dinh dưỡng cao: 1 gam bột protein dinh dưỡng cá có thể đáp ứng 15-25% nhu cầu protein của con người, 50% nhu cầu về kali, 20% - photpho, 50%-sắt

và magne Các tổ chức dinh dưỡng như FAO đặc biệt chú trọng tới việc sản xuất dịch thủy phân protein và bột protein dinh dưỡng từ nguồn nguyên liệu là cá với giá thành

rẻ, vì trong thời gian ngắn có thể giải quyết vấn đề thiếu hụt dinh dưỡng ở các nước đang phát triển, mà ở đó nguồn dinh dưỡng chính là thức ăn có nguồn gốc thực vật nghèo protein Giá trị sinh học của thực phẩm từ nguồn protein thực vật sẽ tăng đáng

kể khi sử dụng kết hợp với bột protein dinh dưỡng nguồn gốc động vật, đặc biệt là bột protein từ cá Các thử nghiệm được các nhà khoa học tiến hành tại Mỹ, Đan Mạch, Ba Lan, Nam Phi đã chứng minh rằng có thể bổ sung bột protein dinh dưỡng cá vào bánh

mì ở mức tối đa là 5-7% mà không làm ảnh hưởng tới tính chất cảm quan của bánh mì

Và khi sản xuất mì sợi có thể bổ sung tới 10% bột protein dinh dưỡng cá

Thứ hai, bột protein dinh dưỡng (đặc biệt là dịch thủy phân) từ họ cá trích như

cá trích nhỏ, cá moi-va, cá antrous và các loại hải sản khác thường được sử dụng để

sản xuất trứng cá nhân tạo

Thứ ba, ở một số quốc gia như Chi Lê, Peru, Canada, Mỹ, Nhật Bản bột protein dinh dưỡng cá và dịch thủy phân protein cá thường được sử dụng làm phụ gia công nghiệp sản xuất các loại bánh mì, bánh quy, mì sợi và các loại kẹo mềm Bổ sung bột

protein dinh dưỡng cá vào bánh mì đen không chỉ làm tăng hàm lượng protein mà còn làm tăng hàm lượng canxi, photpho, và một số vitamin nhóm B (vitamin B2, B6) Tại Thái Lan, thử nghiệm trên 600 người, được sử dụng bổ sung 15 gam protein cá vào khẩu phần thức ăn hàng ngày vốn được cho là nghèo protein đã đem lại kết quả rất khả quan Họ đã chứng minh được protein cá là phụ gia quý giá để bổ sung vào khẩu phần

thức ăn Tại LB Đức, sản phẩm bột protein dinh dưỡng có nhãn hiệu “Wiking” được sử dụng trong sản xuất bánh mì và kẹo mềm Ở Ấn Độ, dịch thủy phân protein cá cô đặc

được sử dụng rất rộng rãi Ở đây, người ta khuyến nghị sử dụng trực tiếp thịt cá vào trong các sản phẩm truyền thống như mì sợi, hoặc manna Khi bổ sung thịt cá vào mì sợi, mì sợi vẫn có chất lượng tốt khi bảo quản trong nửa năm

Thứ tư, ngoài những hướng sử dụng bột protein dinh dưỡng cá như trên đây

trình bày, người ta còn nghiên cứu bổ sung chúng vào các sản phẩm dinh dưỡng khác

như kem, sữa đặc, hạt nêm, bột soup, viên nước dùng, xúc xích

Thứ năm, một số nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, công nghệ sản xuất protein cá

dạng bột nhão có tính acid, dạng sản phẩm này sản xuất từ thịt và cá , nó chứa thành phần chính là các hợp chất ni-tơ hòa tan và các nucleotid dạng pyrin (01 ba-zơ ni-tơ)

có thể gây tác động xấu đến gan, hệ tim mạch và thần kinh trung ương Nước dùng (nước hầm) được chế bến từ bột protein dinh dưỡng cá chứa hỗn hợp các acid amin, các polypeptid, sản phẩm thủy phân glucid nhưng không chứa pyrin Sản phẩm không chứa mononucleotid pyrin, và các sản phẩm phụ khác không chỉ được sử dụng trong

thực phẩm mà còn có thể sử dụng trong sản xuất thực phẩm chức năng, hỗ trợ điều trị

cho bệnh nhân, vốn được khuyến cá o không được sử dụng nước dùng từ thịt và cá

Thứ sáu, ở các nước Đông Nam Á, công nghiệp sản xuất dịch thủy phân protein

và bột protein dinh dưỡng cá rất phổ biến Các sản phẩm này được bán rộng rãi trên

thị trường ở dạng nguyên chất hoặc ở dạng kết hợp với các chất điều vị khác như tỏi,

ớt và phụ gia khác Cụ thể, ở Thái Lan có sản phẩm “Nam Pla”, Philippin – “Bagung”, Việt Nam – “nước mắm”, .Những sản phẩm này thường chứa ít protein Pháp và

Marocco là 2 quốc gia có ngành công nghiệp sản xuất dịch thủy phân protein cá rất phát triển

Nhìn chung, công nghiệp sản xuất bột protein dinh dưỡng (hoặc dịch thủy phân protein cá ) được hình thành trên ý tưởng ban đầu là tận dụng nguồn nguyên liệu với

số lượng lớn và giá rẻ Với giá thành rẻ nhưng protein cá lại có giá trị dinh dưỡng rất cao Để sản xuất 01 kg bột protein dinh dưỡng cá cần từ 6-12 kg nguyên liệu, phụ thuộc vào nguyên liệu đã tách xương hay chưa tách xương Vì thế chỉ tăng nhẹ giá thành nguyên liệu đầu vào cũng làm cho giá thành sản xuất bột protein dinh dưỡng tăng nhanh

CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

2.1 Nguyên liệu

Cá ngừ ồ (Auxis rochei ) mua từ chợ Hòa Khánh Bắc được đem về fillet thu lấy

Trước khi sử dụng đem mẫu đi rã đông, xảy nhỏ rồi mới bắt đầu siêu âm

2.2 Phương pháp nghiên cứu

Cá ngừ thu mua ngoài chợ về được fillet đem đi cân để xác định tỷ lệ các thành phần

2.2.2.1 Xác định hàm lượng protein bằng phương pháp Kjeldahl

Vô cơ hóa mẫu thử bằng axit sunfuric đậm đặc, nitơ có trong mẫu thử chuyển thành amon sunfat Dùng kiềm đặc đẩy amoniac ra khỏi amon sunfat trong máy cất đạm, tạo thành amon hydroxyt, rồi định lượng bằng axit [11] Quy trình tiến hành ở mục 2.1 - phụ lục 2

2.2.2.2 Xác định hàm lượng lipit

Chất béo có trong mẫu thử được chiết tách bằng dung môi hữu cơ trong thiết bị

Cá ngừ

Tách các thành phần

Xương

Ruột Đầu cá

Soxhlet, sau đó được sấy và cân [14] Quy trình tiến hành ở mục 2.2 – phụ lục 2

2.2.2.3 Xác định hàm lượng tro

Các chất hữu cơ trong phần mẫu thử được phân hủy bằng cách nung

Xử lý phần tro thu được bằng axit clohydric Hỗn hợp được lọc, sau đó sấy khô,

nung và cân phần còn lại [13] Quy trình tiến hành ở mục 2.3 – phụ lục 2

2.2.2.4 Xác định hàm lượng ẩm

Dùng nhiệt để loại bỏ nước khỏi mẫu thử Hiệu số khối lượng của mẫu thử trước và sau khi sấy khô là lượng nước có trong mẫu thử [12] Quá trình tiến hành ở mục 2.4 – phụ lục 2

Dưới tác dụng của protease, casein bị phân giải thành các đoạn peptide ngắn và các acid amin trong đó có tyrosine Xác định lượng tyrosine tạo thành bởi thuốc thử Folin, phản ứng của tyrosine làm Follin chuyển thành màu xanh và hấp thu quang mạnh nhất ở bước sóng 660nm Dựa vào đồ thị chuẩn để tính lượng tyrosin tương ứng với lượng sản phẩm thủy phân dưới tác dụng của enzyme Quá trình tiến hành ở mục 2.6 – phụ lục 2

đỏ cá ngừ

2.2.4.1 Xác định pH thích hợp cho quá trình tự phân

Từ sơ đồ 2.3 tiến hành thủy phân 6 mẫu thí nghiệm thịt đỏ cá ngừ , với pH khác nhau trong điều kiện cố định các thông số nhiệt độ, thời gian, tỷ lệ phối trộn Sau 4 giờ

tích chỉ tiêu hóa học để xác đinh hàm lượng nito amin Từ đó phân tích và đánh giá để chọn pH thích hợp cho quá trình thủy phân

Thịt đỏ cá ngừ Xử lý

Tự phân

Phân tích

Các thông số cố định

Thời gian: 4 giờ

Tỷ lệ nguyên liệu: nước: 1:2

Các mức pH khảo sát pH: 2,3,4,5,6,7 Tính cảm quan Xác định nito amin Mức độ thủy phân

SVTH: Nguyễn Thị Nghĩa GVHD: TS Bùi Xuân Đông Trang 13

2.2.4.2 Xác định nhiệt độ thích hợp cho quá trình thủy phân

Cách bố trí thí nghiệm tương tự như mục 2.2.4.1 Trong đó các thông số cố

định là pH, thời gian, tỷ lệ nguyên liệu: nước Các mẫu được tiến hành tự phân ở các

2.2.4.3 Bố trí thí nghiệm xác định thời gian thích hợp cho quá trình thủy phân

Cách bố trí thí nghiệm tương tự như mục 2.2.4.1 Trong đó các thông số cố

định là pH, nhiệt độ, tỷ lệ nguyên liệu: nước Các mẫu được tiến hành tự phân ở các

mức thời gian: 2,3,4,5,6,7 giờ như trên hình 2.5

Thời gian: 4 giờ

Tỷ lệ nguyên liệu: nước: 1:2

Các mức nhiệt độ khảo sát

300C, 350C, 400C, 450C Tính cảm quan Xác định ni-to amin Mức độ thủy phân

Tỷ lệ nguyên liệu: nước: 1:2

Các mức thời gian khảo sát 2,3,4,5,6,7 giờ

Tính cảm quan Xác định ni-to amin Mức độ thủy phân

Hình 2.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định pH thích hợp cho quá trình thủy phân

Hình 2.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ thích hợp cho quá trình thủy phân

2.2.4.4 Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ phối trộn giữa nguyên liệu và nước thích hợp cho quá trình thủy phân

Cách bố trí thí nghiệm tương tự như mục 2.2.4.1 Trong đó các thông số cố định là pH, nhiệt độ, thời gian Các mẫu được tiến hành tự phân ở các tỷ lệ phối trộn nguyên liệu: nước khác nhau như trên hình 2.6

2.2.4.5 Các chỉ tiêu đánh giá quá trình tự phân

Sau khi thủy phân mẫu được quan sát bằng mắt thường và xác định các chỉ tiêu: độ đồng nhất, màu sắc, mùi

Nito amin được xác định theo phương pháp chuẩn độ foocmon

Cho foocmon tác dụng với nhóm amin (của axit amin, peptit…) và với muối amon có trong mẫu thử Chuẩn độ nhóm COOH được giải phóng ra trong phản ứng bằng dung dịch natri hydroxyt 0,1N cho đến khi dung dịch đạt pH=9,2 Dựa vào lượng kiềm tiêu tốn khi chuẩn độ để tính hàm lượng nitơ amin-amoniac[16] Quá trình tiến

Thời gian: 6 giờ

Các mức thời gian khảo sát

Tỷ lệ phối trộn nguyên liệu:

nước:

1:2;1:3;1:4;1:5;1:6;1:7;1:8;1:9

;1:10 Tính cảm quan Xác định ni-to amin Mức độ thủy phân

Hình 2.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian thích hợp

Hình 2.6: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ nguyên liệu: nước thích hợp cho quá

trình thủy phân

SVTH: Nguyễn Thị Nghĩa GVHD: TS Bùi Xuân Đông Trang 15

hành ở mục 2.7 – phụ lục 2

Sau khi xác định được nito amin của mẫu phản ứng và mẫu trắng, dựa vào đó ta xác định được mức độ thủy phân dựa vào công thức sau:

%1000

AA AA

N N

N N H

Trong đó,

pháp chuẩn độ fooc-môn

chuẩn độ fooc-môn

Sau khi xác định được các thông số của phản ứng tự phân protein, nhóm nghiên cứu tiến hành sản xuất dịch đạm theo sơ đồ dây chuyền công nghệ như trên hình 2.7

Thịt đỏ cá ngừ (-220C)

(w:w = 1:2) Siêu âm Nước

Sau quá trình thủy phân ở điều kiện thích hợp ta tiến hành xác định hiệu suất bằng cách định lượng theo khối lượng

2.3 Máy móc, dụng cụ thí nghiệm

Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng những thiết bị, dụng cụ có trong phòng thí nghiệm của bộ môn Công nghệ Sinh học-Trường Đại học Bách Khoa – ĐH

Đà Nẵng như:

- Cân Kỹ thuật RC 1200 OHAUS- Mỹ

- Cân phân tích

- Máy đo pH MP220 – Thuỵ Sĩ

- Tủ lạnh âm Biomedical Freezer – Nhật Bản

- Tủ ấm Memmert BE 500- Đức

- Máy ly tâm Mikro 200 – Đức

- Tủ sấy Oven- Đức

- Máy say sinh tố Panasonic- Philippines

- Máy đo quang phổ Spectro Photometer – Singapore

- Dụng cụ thủy tinh: cốc, bình tam giác, ống đong, pipet, micropipet…

2.4 Phương pháp xử lý số liệu

Hình 2.7: Sơ đồ thủy phân thịt đỏ cá ngừ