2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.2. Phương pháp tách chiết collagen từ da cá tra
Hình 2.1. Sơ đồ quy trình tách chiết collagen từ da cá tra bằng acid acetic.
a) quá trình loại tạp chất
Mục đích: làm sạch da và loại bỏ các tạp chất nhƣ: chất béo, protein hòa tan, các sắc tố,… nhằm nâng cao chất lƣợng collagen và tăng hiệu quả quá trình tách chiết.
Da cá Xử lý sơ bộ Xử lý với NaOH 0,1M
Rửa sạch bằng nước Xử lý với ethanol >90%
Rửa sạch bằng nước Xử lý với dung môi cao su
Rửa sạch bằng nước Cắt nhỏ
Trích ly Lọc Kết tủa Thẩm tích
Đông khô Collagen thành phẩm Nước
Tạp chất Nước
Nước Tạp chất
Tạp chất
CH3COOH 0,7M
NaCl bảo hòa Bã
Ngành công nghệ kỹ thuật hóa học 28 Khoa Hóa học và công nghệ thực phẩm Tiến hành:
Da cá được xử lý sơ bộ bằng phương pháp cơ học như loại bỏ các phần thịt mỡ còn sót lại, rửa sạch bằng nước.
Sau đó da cá đƣợc xử lý bằng cách ngâm trong dung dịch NaOH 0,1M trong 24 giờ ở nhiệt độ 40C, tiến hành thay dung dịch 5 lần. Sau mỗi lần thay dung dịch NaOH cần rửa nhiều lần với nước sạch.
Sau khi xử lý da cá với NaOH tiếp tục xử lý với dung dịch cồn (>90%) trong 8 giờ ở nhiệt độ 40C, tiến hành thay dung dịch 3 lần và rửa với nước sạch sau mỗi lần thay dung dịch.
Cuối cùng da cá đƣợc xử lý bằng dung môi cao su trong 48 giờ ở 40C và rửa lại thật sạch với nước.
Hình 2.2. Da cá sau khi xử lý.
b) Quá trình tách chiết Xoay nhuyễn
Mục đích: nhằm tăng diện tích tiếp xúc giữa da cá và dung môi dùng để tách chiết, tăng hiệu suất tách chiết.
Tiến hành: da cá sau khi đƣợc ngâm trong acid acetic 24h đem xay nhuyễn bằng máy xay.
Trích ly
Mục đích: tách collagen từ da cá bằng dung dịch acid acetic.
Ngành công nghệ kỹ thuật hóa học 29 Khoa Hóa học và công nghệ thực phẩm Tiến hành: da cá sau khi đã làm sạch tạp chất đƣợc ngâm trong dung dịch acid acetic 0,7M trong 72 giờ ở 40C với tỷ lệ khối lƣợng da và dung môi là 1:30 (g/ml).
Hình 2.3. Da cá ngâm sau 72 giờ.
Quá trình tách chiết colagen trong acid acetic ở thời gian 72h, nếu để càng lâu thì collagen sẽ bị phân hủy bởi acid, do đó hiệu suất thu collagen của ta sẽ thấp.
c) Lọc
Mục đích: tách bã chƣa thủy phân hết để thu dung dịch collagen thô.
Tiến hành: dung dịch collagen thô đƣợc lọc 2 lần bằng gạc 4 lớp để loại bã tốt hơn.
Hình 2.4. Dung dịch collagen thô.
Ngành công nghệ kỹ thuật hóa học 30 Khoa Hóa học và công nghệ thực phẩm d) Kết tủa
Mục đích: tách collagen ra khỏi dung môi acid acetic.
Tiến hành: dung dịch collagen thô đƣợc tủa bằng dung dịch NaCl bão hòa với tỷ lệ 1:3 (ml/ml).
Hình 2.5. Kết tủa collagen bằng dung dịch NaCl bão hòa.
e) Thẩm tích
Mục đích: tiến hành thẩm tích để loại bỏ muối, acid acetic ra khỏi collagen.
Tiến hành: tiến hành thẩm tích bằng màng cellophane cho phép những phân tử có kích thước nhỏ hơn 5000 đvC đi ra khỏi màng. Tiến hành thẩm tích trong dung môi nước cất trong 48 giờ, thay nước 6 lần.
Muối và acid có kích thước phân tử nhỏ sẽ khuếch tán từ dung dịch collagen có nồng độ cao ra ngoài dung môi nước có nồng độ thấp, còn collagen có kích thước phân tử lớn sẽ được giữ lại bên trong. Nước sẽ khuếch tán từ dung môi có nồng độ cao vào dung dịch collagen có nồng độ thấp, vì vậy khi ta thay nước nhiều lần sẽ giúp quá trình thẩm tích hiệu quả hơn.
Ngành công nghệ kỹ thuật hóa học 31 Khoa Hóa học và công nghệ thực phẩm Hình 2.6. Quá trình thẩm tích collagen.
f) Đông khô
Mục đích: loại bỏ nước trong dung dịch collagen để thu được collagen sạch, có nồng độ cao.
Tiến hành: Dung dịch collagen sạch đƣợc làm lạnh sâu ở -760C để chuyển từ thể lỏng sang thể rắn. Sau đó tiến hành đông khô ở -800C trong 12 giờ để chuyển nước từ thể rắn sang thể hơi.
Hình 2.7. Collagen sau khi đông khô.