Tài liệu Nghiên cứu phương pháp sản xuất và tính năng của FPI

tai lieu, luan van1 of 98 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CAO XUÂN THUỶ NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT VÀ TÍNH NĂNG CỦA FPI (FISH PROTEIN ISOLATE) TỪ PHỤ PHẨM CÁ TRA Chuyên ngành: Chế biến thực phẩm đồ uống Mã số: 62540201 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Thành phố Hồ Chí Minh - 2018 document, khoa luan1 of 98 taiCơng lieu, luan van2được of 98 trình hoàn thành Trường Đại học Bách khoa TP.HCM Người hướng dẫn khoa học: TS Trần Bích LamTS Trần Bích Lam GS TS Hà Thanh Tồn Phản biện đợc lập 1: Phản biện độc lập 2: Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án bảo vệ Hội đồng chấm luận án cấp Trường họp Trường Đại học Bách khoa TP.HCM vào hồi ngày tháng năm Có thể tìm hiểu ḷn án tại: - Thư viện Quốc gia - Thư viện Trường Đại học Bách khoa TP.HCM document, khoa luan2 of 98 taiA lieu,PHẦN luan van3MỞ of 98.ĐẦU Tính cấp thiết, tính mới, ý nghĩa khoa học thực tiễn luận án (1) Trong lĩnh vực công nghệ protein thực phẩm, dạng chế phẩm: protein concentrate (PC), protein hydrolysate (PH), protein isolate (PI) biopeptide (BP) ngày ứng dụng rộng rãi để sản xuất thực phẩm, thực phẩm chức Nghiên cứu PI nói chung PI từ cá (FPI - Fish Protein Isolate) nói riêng xu hướng bật hiện để khám phá tính chất cơng nghệ, hoạt tính sinh học q giá Vì vậy, việc nghiên cứu sản xuất FPI từ nguồn nguyên liệu giá rẻ, có sẵn nước phế, phụ liệu (phụ phẩm) chế biến cá Tra vấn đề đáng quan tâm trọng (2) Xác định quy luật mối quan hệ khối lượng phân tử protein FPI với khả tạo nhũ, tạo bọt, cố định canxi FPI Trong đó, lần xác định chứng minh FPI từ phụ phẩm cá Tra có hoạt tính cố định canxi Đây nợi dung mang tính nghiên cứu luận án, có ý nghĩa khoa học thực tiễn Các kết quả nói sử dụng cho việc tham khảo nhà khoa học nghiên cứu ứng dụng FPI (3) Luận án nghiên cứu một cách có hệ thống q trình thủy phân phụ phẩm cá Tra enzyme alcalase 2.4L để thu nhận FPI; chứng minh mợt tính cơng nghệ hay hoạt tính sinh học FPI phụ tḥc vào mức đợ thủy phân (DH) phải kiểm sốt thơng số q trình thủy phân nhằm thu FPI có tính cơng nghệ hoạt tính sinh học phù hợp Điều sở quan trọng cho việc chủ động sản xuất FPI, hướng tới quy mô công nghiệp (3) Thực hiện khảo sát, đánh giá so sánh khả tạo nhũ, tạo bọt FPI từ phụ phẩm chế biến cá Tra với sản phẩm tương đương sử dụng sản xuất thực phẩm Điều mở hướng ứng dụng thực tiễn FPI sau sản xuất (4) Luận án nghiên cứu thành công phương pháp sản xuất chế phẩm FPI từ phụ phẩm cá Tra có hoạt tính cố định canxi cao (38,36 mg Ca+2/g FPI); mở triển vọng sản xuất sản phẩm giúp tăng cường hấp thu can-xi cho người Mục tiêu luận án: Khai thác giá trị sử dụng phụ phẩm cá Tra để làm sở ứng dụng lĩnh vực công nghiệp thực phẩm Nội dung nghiên cứu luận án (1) Nghiên cứu trình thủy phân phụ phẩm cá Tra enzyme alcalase 2.4L nhằm thu nhận sản phẩm đạm cá phân lập có tính cơng nghệ hoạt tính sinh học Nghiên cứu tập trung vào tính tạo bọt, tạo nhũ hoạt tính cố định canxi FPI từ phụ phẩm cá Tra Thơng qua mơ hình tối ưu hóa xác định thơng số kỹ tḥt thích hợp cho trình thủy phân với hàm mục tiêu khả tạo nhũ, tạo bọt hoạt tính cố định canxi (2) khoa Xácluan3 định kiểu liên kết ion canxi với peptide FPI từ phụ document, of 98 phẩm cá Tra (3) Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ lọc màng để phân riêng nhóm protein có khối lượng phân tử khác FPI theo tính cơng nghệ (tạo nhũ, tạo bọt) hoạt tính sinh học (khả cố định canxi) xác định Bố cục luận án Luận án gồm có 162 trang (khơng kể phụ lục), 39 bảng, 51 hình, 150 tài liệu tham khảo, trình bày phần lớn: Tổng quan; nguyên vật liệu phương pháp nghiên cứu; kết quả nghiên cứu bàn luận; kết luận đề xuất; tài liệu tham khảo; phụ lục B PHẦN NỘI DUNG Tổng quan Phần tổng quan ḷn án trình bày tóm tắt về: Cá Tra phụ phẩm chế biến cá Tra; loại chế phẩm protein thuỷ sản; Các enzyme sử dụng thủy phân protein cá; sử dụng kỹ thuật membrane sản xuất FPI BP; tính chất cơng nghệ, hoạt tính sinh học chế phẩm protein; Những đề tồn nghiên cứu thu nhận tính cơng nghệ FPI; Hướng nghiên cứu nội dung nghiên cứu luận án Nguyên vật liệu phương pháp nghiên cứu 2.1 Nguyên liệu Phụ phẩm cá Tra: gồm phần đầu, xương, vây, thịt bám công ty Cổ phần Thủy sản Cần Thơ (CAFIJOCO) cung cấp Việc thu nhận, vận chuyển, bảo quản phụ phẩm cá Tra thực hiện theo sơ đồ hình 2.1 Enzyme alcalase 2.4L hãng Novozyme mua từ cơng ty EAC Hoạt tính enzyme/cơ chất alcalase 2.4L 2,4 đơn vị AU/g chất; nhiệt đợ tối ưu 55÷700C (131÷1580F), pH tối ưu 6,5÷8,5 tùy tḥc vào kiểu chất Đạm phân lập thương mại (SPI WPI): Đạm đậu nành (SPI) mua từ công ty Prestige L.O Limited (Pháp); đạm sữa phân lập (WPI) mua từ hãng Labrada Nutrition (Toronto, Canada) SPI(E172) SPI có khả tạo nhũ; SPI(F112) SPI có khả tạo nhũ; WPIFO417 WPI có khả tạo bọt, WPIEM135 WPI có khả tạo nhũ Dầu thực vật: Dầu thực vật mua từ cơng ty Golden Hope Nhà Bè, có tên thương mại dầu Ông táo, đạt tiêu chuẩn chất lượng theo TCVN7597-2013 Enzyme alcalase 2.4L hãng Novozyme mua từ cơng ty EAC Hoạt tính enzyme/cơ chất alcalase 2.4L 2,4 đơn vị AU/g chất; nhiệt đợ tối ưu 55÷700C (131÷1580F), pH tối ưu 6,5÷8,5 tùy thuộc vào kiểu chất Đạm phân lập thương mại (SPI WPI): Đạm đậu nành (SPI) mua từ công ty Prestige L.O Limited (Pháp); đạm sữa phân lập (WPI) mua từ hãng Labrada Nutrition (Toronto, Canada) SPI(E172) SPI có khả tạo nhũ; SPI(F112) SPI có khả tạo nhũ; WPIFO417 WPI có khả tạo bọt, WPIEM135 WPI có khả tạo nhũ Dầu thực vật: Dầu thực vật mua từ cơng ty Golden Hope Nhà Bè, có tên thươngkhoa mạiluan4 dầu document, of 98.Ông táo, đạt tiêu chuẩn chất lượng theo TCVN7597-2013 tai lieu, luan van4 of 98 tai lieu, luan van5 of 98 Hình 2.1 Sơ đồ thu nhận, vận chuyển, bảo quản phụ phẩm cá Tra 2.2 Hóa chất CaCl2 hãng Budenheim, mua từ công ty AllChems Vietnam, dạng tinh thể, độ tinh khiết 99,7%; Dung dịch đệm lysis: sử dụng dung dịch đệm lysis chuẩn (Gồm có 50 mM Tris-H3PO4; mM EDTA; mM phenyl methyl sulfonyl flouride - PMSF), mua từ hãng Merck (Đức), hạn sử dụng năm Polyacrylamid, acetopolyethanol, dung dịch KHALID cho HPLC-MS Merck, Đức (đợ tinh khiết ≥ 99,9%) Các hố chất pha dung dịch đệm mua từ công ty Rudolf Lietz, Philippine 2.3 Màng lọc nano Các màng lọc màng nano, có lớp bề mặt làm polyamide, loại màng bao gồm: GE-5-DL (hãng GE Osmonics, USA); G57 (GE Osmonic, Mỹ); SRM347 (hãng SEPERTECH, USA); M-Pr2516A8 (hãng Applied membrane, Anh) 2.4 Thiết bị Hệ thống lọc nano sử dụng màng dạng cuộn xoắn với thông số sau: lưu lượng nhập liệu 1÷5 L/phút (60÷300 L/h), áp suất 1÷40 bar, bồn nhập liệu có document, khoa luan5 of 98 cánh khuấy, hệ thống lọc tuần hoàn bán tự động Thiết bị khác: Máy sấy thăng hoa Christ Beta 1-8 LD Plus (Mỹ); Thiết bị cô quay chân không Gerhardt (Đức); Một số thiết bị khác phục vụ cho phân tích q trình thí nghiệm 2.5 Phương pháp nghiên cứu 2.5.1 Phương pháp nghiên cứu trình thủy phân phụ phẩm cá Tra để thu nhận FPI  Quy trình thủy phân phụ phẩm cá Tra: Phụ phẩm cá Tra đem cắt nhỏ (đến kích thước trung bình 0,5÷1,0 cm) Điều chỉnh tỷ lệ chất/nước 40%÷50%, xử lý nhiệt 950C 15 phút, làm ng̣i đến nhiệt đợ thích hợp, bổ sung enzyme alcalase 2.4L (trước sử dụng enzyme, xác định hoạt tính phương pháp Anson cải tiến) khuấy trộn để thuỷ phân protein phụ phẩm cá tra theo điều kiện thủy phân xác định Sau thủy phân, tiến hành lọc tách dịch xác cá Bất hoạt enzyme theo khuyến cáo Novozymes cách xử lý nhiệt 900C/10 phút Thu dịch thủy phân  Dịch thủy phân làm lạnh đến 40C để tách mỡ sơ bộ, lọc chân không ly tâm tách mỡ triệt để ở gia tốc ly tâm 7x105 m/s2 (tương đương vận tốc 15000 vòng/phút) 20 phút Phần dịch sau ly tâm đem cô quay chân không đến giảm 50% thể tích ban đầu, tiến hành cấp đông đến -200C Khi nhiệt độ đạt yêu cầu, tiến hành sấy thăng hoa mẫu nhiệt độ -500C, áp suất 0,04 bar Chất rắn thu sau sấy, nghiền, thu nhận chế phẩm protein dạng bợt Phân tích thành phần hóa học chế phẩm thu được, đảm bảo có hàm lượng protein 90% theo tiêu chuẩn FPI Tiến hành khảo sát khả tạo nhũ, tạo bọt, cố định canxi FPI thu  Khảo sát yếu tố ảnh hưởng tới hiệu quả q trình thủy phân gồm: nhiệt đợ, tỷ lệ E/S, pH thủy phân, tỷ lệ chất/nước Mỗi thí nghiệm khảo sát yếu tố, cố định yếu tố lại mức lựa chọn Kết quả xử lý phương pháp phân tích ANOVA Kết quả khảo sát chọn làm sở để thực hiện việc xây dựng toán tối ưu phương pháp quy hoạch thực nghiệm với hàm mục tiêu khả cố định canxi, tạo nhũ, tạo bọt FPI  Xác định mức độ thủy phân (Degree of Hydrolysate - D.H.) theo phương pháp pH-Start DH tính theo phần trăm số liên kết peptide bị phân cắt so với tổng số liên kết peptide một đơn vị khối lượng theo công thức: tai lieu, luan van6 of 98 Trong đó: VB thể tích base sử dụng (lít) để giữ pH khơng đổi suốt phản ứng, cB nồng độ phân tử gam, mp khối lượng protein (Nx6,25), α mức độ phân ly nhóm α-NH2 giải phóng q trình thủy phân  Phương pháp quy hoạch thực nghiệm: Phương pháp bề mặt đáp ứng (Response document, khoa Methodology luan6 of 98 Surface - RSM) với phương án quay bậc có tâm (cánh tay địn α = 2) áp dụng để tối ưu hóa yếu tố ảnh hưởng trình thủy phân 2.5.2 Phương pháp ứng dụng công nghệ membrane để thu nhận FPI  Xây dựng hệ thiết bị lọc membrane phịng thí nghiệm để nghiên cứu, hệ thống thiết bị có khả thay đổi màng lọc, trang bị phương tiện đo thay đổi nhiệt độ, áp suất, lưu lượng nhập liệu, lưu lượng dòng qua màng (permeate) hay thơng lượng qua màng, lưu lượng dịng khơng qua màng (retentate)  Thay đổi yếu tố ảnh hưởng đến q trình lọc nano: nhiệt đợ, lưu lượng nhập liệu, áp suất màng chọn lựa để thu nhận FPI đồng thời khảo sát tính tạo nhũ, tạo bọt, cố định canxi FPI  Phương pháp quy hoạch thực nghiệm: sử dung phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM) với phương án quay bậc có tâm (cánh tay địn α=1,682) áp dụng để tối ưu hóa điều kiện vận hành hệ thống membrane Các thông số cần tối ưu gồm có: nhiệt đợ, áp suất, lưu lượng dịng qua màng (lưu lượng nhập liệu)  Các cơng thức tính toán : Độ phân riêng : R = (1 – Cp/Cf) x 100% Trong đó: R đợ phân riêng cấu tử, tính % Cp nồng đợ cấu tử dịng qua màng, tính g/l Cf nồng đợ cấu tử dịng nhập liệu, tính g/l Thơng lượng dịng qua màng : J  V tai lieu, luan van7 of 98 At Trong đó: J thơng lượng dịng qua màng, tính L/m2.h; t thời gian, tính ; V thể tích dịng qua màng thu thời gian t, tính lít; A diện tích lọc hiệu quả màng, tính m2 Hiệu suất thu hồi protein : H  C1.V1.100 C0 V0 Trong đó: H hiệu suất thu hồi protein, tính %; C0 nồng đợ protein dung dịch ban đầu (tính g/l); C1 nồng độ protein dung dịch thu (tính g/l); V0 thể tích dung dịch ban đầu (tính lít); V1 thể tích dung dịch thu (tính lít) 2.5.3 Phương pháp xác định tính cơng nghệ FPI  Xác định khả tạo nhũ FPI - Khả tạo nhũ FPI xác định theo phương pháp Rakesh Metz (2004) cải tiến: Cân 0,5g mẫu bợt FPI cho vào cốc 250ml, hồ tan 50ml NaCl 0,5N; bổ sung 50ml dầu thực vật Đồng hóa dung dịch 10000v/phút trongkhoa phút Hỗn document, luan7 of 98 hợp cho vào ống ly tâm, giữ bể gia nhiệt 90 C/10 phút ly tâm gia tốc ly tâm 0,26x105 m/s2 (tương đương vận tốc 2800 vòng/phút) 20 phút Tiến hành hút lượng dầu lại bề mặt dung dịch sau ly tâm - Khả tạo nhũ tính theo cơng thức: Trong đó: EC: Khả tạo nhũ (%); VA: Thể tích dầu thêm vào tạo nhũ (ml); VR: Thể tích dầu lấy sau ly tâm (ml); WS: khối lượng mẫu (g); VT: Thể tích dung dịch NaCl 0,5N (ml)  Xác định khả tạo bọt FPI - Khả tạo bọt FPI xác định phương pháp K Tsumuraa cợng (2005) Cân 0,25g mẫu bợt FPI, hồ tan vào 25ml nước cất Hỗn hợp điều chỉnh đến pH dung dịch đệm phosphate-citrate, sau đánh máy đánh trứng để tạo hệ bọt nhiệt đợ từ 200C÷350C Mẫu đổ vào bình để đo thể tích thể tích nước tách từ bọt sau 45 giây - Khả tạo bọt tính cơng thức: tai lieu, luan van8 of 98 2.5.4 Phương pháp xác định hoạt tính cố định canxi FPI Hoạt tính liên kết canxi FPI xác định dựa theo phương pháp Exspectroscopy Dunga cợng (2009): - Cân 1g bợt FPI hồ tan lít dung dịch đệm sodium phosphate (pH=7,8); cho 1,11 g CaCl2 (20mM) vào dung dịch; điều chỉnh nhiệt đợ xuống khoảng 20÷220C; khuấy 30 phút máy khuấy có tốc đợ 100 vịng/phút; ly tâm sơ bợ gia tốc ly tâm từ 1,2x105 m/s2÷1,4x105 m/s2 (tương đương tốc đợ 6000÷7000 vịng/phút) 10 phút; điều chỉnh pH =7 dung dịch đệm bicarbonate - Siêu ly tâm gia tốc ly tâm 22x105 m/s2 (tương đương vận tốc 26000 vòng/phút) phút để tách phân tử CaCl2 dính bám, giữ lại dạng Ca+2 liên kết không phân cực liên kết tĩnh điện, liên kết hóa học với protein - Đo hoạt tính liên kết canxi (mg Ca+2/l mg Ca+2/g FPI) cách xác định Ion canxi liên kết với protein hoà tan dung dịch sau ly tâm phương pháp quang phổ lửa hấp thụ nguyên tử (FAAS); gồm có bước: Bước 1: Hóa nguyên tử hóa mẫu lửa đèn khí Đám môi trường hấp thu xạ sinh phổ hấp thu nguyên tử Bước 2: Chiếu chùm tia xạ đơn sắc qua đám nguyên tử Các nguyên tử đám hấp thu tia xạ định tạo phổ hấp thu Bước 3: Sử dụng hệ thống máy quang phổ thu tồn bợ chùm sáng phân ly chọn một vạch phổ hấp thu nguyên tố cần xác định để đo cường đợ - Giá trị cường đợ phụ tḥc tuyến tính vào nồng đợ C theo phương trình: A = a C ; A = lg I0/It = e.l.C document, khoa luan8 of 98 Trong đó: A cường đợ vạch phổ hấp thu; a số thực nghiệm; C nồng độ chất cần xác định (Ca+2, mg/l) - Khả liên kết canxi thực tế FPI (mg Ca+2/g FPI) = (Số lượng mg Ca+2 liên kết với 1g FPI) - (số lượng mg Ca+2 ban đầu có sẵn 1g FPI) 2.5.5 Phương pháp kiểm định liên kết Ca+2 protein FPI - Sau cho Ca+2 liên kết với protein FPI (phần 2.5.4.), để đảm bảo Ca+2 liên kết với protein liên kết cợng hóa trị, liên kết tĩnh điện hay liên kết hydro thông qua cầu trung gian nước (khơng phải “dính bám” học) Dung dịch thu sau siêu ly tâm gia tốc ly tâm 22x105 m/s2 (tương đương vận tốc 26000 vòng/phút) phút cho thêm 25ml dung dịch đệm LYSIS chuẩn (Gồm có 50 mM Tris-H3PO4; mM EDTA; mM phenyl methyl sulfonyl flouride (PMSF); microgam leupeptin - Dung dịch đưa vào mơi trường từ tính; giữ lạnh dung dịch 40C phút để đảm bảo loại bỏ hồn tồn CaCl2 dính bám chưa liên kết với protein Điều chỉnh pH tới 7,5; đưa dung dịch xử lý môi trường tia xạ đơn sắc, vạch quang phổ hấp thụ canxi chụp phóng đại 20.000 lần để biết mật độ liên kết canxi với protein 2.6 Phương pháp phân tích xử lý số liệu 2.6.1 Phương pháp phân tích  Xác định hoạt tính enzyme phương pháp Ansons cải tiến  Xác định N tổng theo phương pháp Kjeldahl (AOAC, 1984)  Xác định lipid phương pháp Soxhlet (AOAC, 1984)  Xác định tro tổng phương pháp đốt cháy nhiệt độ cao (theo TCVN 4327-86 đốt tro lò nhiệt đợ 5500C÷6000C)  Xác định đợ ẩm phương pháp sấy khô 1050C đến khối lượng không đổi (AOAC, 1984)  Xác định khối lượng phân tử protein phương pháp sắc ký lỏng ghép đầu dò khối phổ (LC-MS/MS) Sử dụng hệ thống sắc ký lỏng ghép khối phổ ABXL 4000, bao gồm: thiết bị HPLC 20 AXXL Shimadzu kết nối với đầu dò khối phổ thời gian bay (Time of Flight - ToF) Cột sắc ký loại C19C18 (230 mm x 4,6 mm x 5,8 µm) Pha động hỗn hợp polyacrylamid/nước (3/1) acetopolyethanol/nước (1/1) với tốc độ pha động 1,0 ml/phút, chạy 400C; Sử dụng dung dịch KHALID để định tính protein trước cho protein chuẩn 2.7 Sơ đồ nghiên cứu tổng quát tai lieu, luan van9 of 98 document, khoa luan9 of 98 tai lieu, luan van10 of 98 Hình 2.2 Sơ đồ nghiên cứu tổng quát 2.8 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2.8.1 Bố trí thí nghiệm khảo sát trình thủy phân document, khoa luan10 of 98 Bảng tai lieu, luan van15 of 98 Các bước Bước Bước Bước Bước Bước Bước Bước Bước 2.4 Các bước chung xây dựng toán tối ưu Nội dung thực Xác định hàm mục tiêu: - Đối với toán tối ưu để lựa chọn thông số công nghệ thích hợp cho q trình thủy phân để thu nhận FPI có tính cơng nghệ hoạt tính sinh học hàm mục tiêu (Y) khả tạo nhũ, tạo bọt, cố định can xi tối đa FPI - Đối với toán tối ưu để lựa chọn thơng số cơng nghệ thích hợp cho q trình lọc membrane để thu nhận FPI có tính cơng nghệ hoạt tính sinh học hàm mục tiêu (Y) hiệu xuất thu hồi tối đa FPI có khả tạo nhũ, tạo bọt, cố định can xi Xác định số lượng biến độc lập (yếu tố ảnh hưởng) đến hàm mục tiêu: - Với hàm mục tiêu (Y) thu nhận FPI có khả tạo nhũ, tạo bọt, cố định can xi tối đa; khảo sát ảnh hưởng đồng thời yếu tố: pH (X1), tỷ lệ E/S (X2, % v/w), nhiệt độ thủy phân (X3,0C), thời gian thủy phân (X4, phút) - Với hàm mục tiêu hiệu xuất thu hồi tối đa FPI có khả tạo nhũ, tạo bọt, cố định can xi; khảo sát ảnh hưởng đồng thời yếu tố: nhiệt độ (X1, 0C), lưu lượng dịng nhập liệu (X2, lít/h), áp suất nhập liệu (X3, bar) Xác định số thí nghiệm theo công thức: N = 2k + 2k + n0 (k: số yếu tố thí nghiệm (k=3 4), n0: số thí nghiệm tâm (n0=6) Xây dựng ma trận thực nghiệm thể hiện ảnh hưởng đồng thời mức yếu tố Xác định dạng tổng quát phương trình hồi quy thực nghiệm mơ tả phụ tḥc hàm mục tiêu yếu tố thí nghiệm - Số lượng yếu tố khảo sát yếu tố, phương trình hồi quy có dạng tổng qt: 𝒀 = 𝜷𝟎 + ∑𝟒𝒊=𝟏 𝜷𝒊 𝑿𝒊 + ∑𝟒𝒊=𝟏 𝜷𝒊𝒊 𝑿𝟐𝒊 + ∑𝟒𝒊=𝟏 ∑𝟒𝒋=𝒊+𝟏 𝜷𝒊𝒋 𝑿𝒊 𝑿𝒋 - Số lượng yếu tố khảo sát yếu tố, phương trình hồi quy có dạng tổng quát: 𝒀 = 𝜷𝟎 + ∑𝟑𝒊=𝟏 𝜷𝒊 𝑿𝒊 + ∑𝟑𝒊=𝟏 𝜷𝒊𝒊 𝑿𝟐𝒊 + ∑𝟑𝒊=𝟏 ∑𝟑𝒋=𝒊+𝟏 𝜷𝒊𝒋 𝑿𝒊 𝑿𝒋 Trong đó: Y hàm mục tiêu, Xi Xj mức biến độc lập đại diện cho ảnh hưởng X1; X2;X3;X4 lên hàm mục tiêu Y β0 số; βi,βii, βij hệ số phương trình hồi quy Kiểm tra ý nghĩa hệ số phương trình hồi quy Kiểm tra tính tương thích hệ số phương trình hồi quy: tính tương thích phương trình hồi qui (lack of fit) kiểm tra với hỗ trợ phần mềm Modde 5.0 Xác định giá trị tối ưu biến độc lập Kết nghiên cứu bàn luận document, khoa luan15 of 98 13 Nghiên tai3.1 lieu, luan van16 cứu of 98 trình thuỷ phân phụ phẩm cá tra 3.1.1 Khảo sát thành phần khối lượng thành phần hóa học phụ phẩm Kết quả phân tích thành phần khối lượng phụ phẩm cá Tra (bảng 3.1) Bảng 3.1 Thành phần khối lượng phụ phẩm cá Tra Đầu, xương, Mỡ bụng Nội tạng Mỡ vây, thịt bám 64,76±0,16% 17,83±0,09% 10,75±0,38% 6,66±0,04% Phụ phẩm cá Tra có hàm lượng mỡ cao, thành phần khối lượng phần đầu, xương, vây, thịt dính bám có khối lượng cao (64,76%) Nguyên liệu sử dụng phụ phẩm cá Tra bao gồm đầu, khung xương, vây, thịt bám Kết quả phân tích thành phần hóa học bảng 3.2 Bảng 3.2 Thành phần hóa học phụ phẩm cá Tra dùng để thủy phân STT Thành phần hóa học Tỷ lệ (%) Hàm lượng protein 12,96±0,19 Hàm lượng lipid tổng 19,76±0,05 Hàm lượng tro 7,38±0,05 Hàm lượng ẩm 59,90±0,21 Thành phần protein đối tượng cần khai thác chiếm 12,96% Việc khai thác có hiệu quả nguồn phụ phẩm thu sản phẩm mỡ cá, bột cá, dịch đạm cá, chế phẩm protein thủy phân có giá trị 3.1.2 Khảo sát trình thủy phân phụ phẩm cá Tra  Xác định tỷ lệ enzyme/cơ chất thích hợp cho trình thủy phân Hình 3.1 Ảnh hưởng tỷ lệ enzyme/cơ chất đến mức độ thủy phân Khi tăng tỷ lệ enzyme/cơ chất, mức độ thủy phân tăng, tăng lượng enzyme bổ sung vào dịch phụ phẩm cá Tra mức đợ thủy phân tăng chậm lại có xu hướng khơng tăng Chính vậy, việc lựa chọn tỷ lệ E/S 0,15% để bổ sung vào dịch phụ phẩm cá Tra thích hợp nhất, vừa đảm bảo tính hiệu quả kinh tế, vừa đạt hiệu quả thủy phân tốt  Xác định pH, nhiệt độ, tỷ lệ nước bổ sung thích hợp cho q trình thủy phân - pH từ 6,5 đến 7,0 cho mức độ thủy phân cao khơng có khác biệt có ý nghĩa thống kê (P