KHOA HỌC CÔNG NGHỆ THÀNH PHẨN HÓA HỌC VÀ ĐẶC TÍNH CHÚC NÂNG CỦA SẢN PHẨM THUỶ PHÂN PROTEIN TỦ THỊT VỤN CÁ NGỬ VÂY VÂNG [Thunnus aỄbacare^ Nguyễn Thị Mỹ Hương1* 1 Khoa Công nghệ Thực phẩm, Trường Đại h[.]
KHOA HỌC CƠNG NGHỆ THÀNH PHẨN HĨA HỌC VÀ ĐẶC TÍNH CHÚC NÂNG CỦA SẢN PHẨM THUỶ PHÂN PROTEIN TỦ THỊT VỤN CÁ NGỬ VÂY VÂNG [Thunnus aỄbacare^ Nguyễn Thị Mỹ Hương1* TĨM TẮT Thành phần hóa học đạc tinh chức sản phẩm thủy phản protein từ thịt vụn cá ngừ vây vàng nghiên cứu Bốn sản phẩm thủy phân protein thu cách thủy phân thịt vụn cá ngừ vây vàng bời enzyme flavourzyme 0,5% nhiệt độ 50°C thời gian thủy phân khac (1 giờ, giờ, giờ) Các kết nghiên cứu cho thấy, sản phẩm thủy phản protein thu sau thủy phân có hàm lượng nước 6,1%, protein 63,6%, lipit 0,7%, tro 8,8%, tổng axit amin 35,36 g/100 g tỉ lệ axit amin không thay so với tổng axit amin 37,84% Các axit amin có ham lượng cao glycine, glutamic, aspartic, alanine, proline leucine Sau 1, 2, thủy phân thịt vụn cá ngừ vây vang, độ thủy phàn đạt 15,3%, 20,8% 23,7% 25,4% Độ hòa tan sản phẩm thúy phán protein tăng lẽn với thời gian thủy phán dao động từ 86,5% đến 98,6% Khả tạo bọt sản phẩm thủy phân protein đạt giá trị cao (30,2%) ứng thoi gian thuy phàn độ thủy phàn 20,8% Khà nhũ hóa sản phầm thủy phân protein khoảng 15,6 ml/g - 23,4 ml/g Nghiên cưu chi sản phẩm thủy phần protein từ thịt vụn cá ngừ vây vàng có giá trị dinh dưỡng cao với đặc tinh chức tốt sử dụng lam nguồn protein thực phẩm cho người Từ khóa: Đặc tình dinh dưỡng, đặc tính chức năng, sán phẩm thủy phân protein, thịt vụn cá ngừ vây vàng ĐẶT VÂNĐÉ Cá ngừ đại dương đặc biệt cá ngừ vây vàng lồi cá có giá trị kinh tế cao Việt Nam ngành còng nghiệp chế biến cá ngừ để xuất tạo khoảng 40% - 60% nguyên liệu lại (phụ phẩm) bao gồm đầu, khung xương, nội tạng, thịt vụn, da, thịt vụn cá ngừ giàu protein Cũng loại phụ phẩm khác, thịt vụn cá ngừ dễ bị hư hỏng gây ô nhiêm môi trường Vi cần phải tận dụng thịt vụn cá ngừ để sản xuất sản phẩm thủy phân protein từ ứng dụng cơng nghiệp thực phầm Thủy phân thịt vụn cá enzyme protease phương phap hiệu quã để thu hồi protein Nhiều nghiên cứu cho thấy, thủy phân phụ phẩm cá protease làm cải thiện đặc tính chức độ hịa tan, khả tạo bọt khả nhũ hóa [6], [14], [16] Souissi cs (2007) [14] cho thấy, khả nhũ hóa sản phẩm thủy phân protein từ đầu va nội tạng cá mòi úng với độ thủy phân 6,62% 20 ml/g, cao so với protein đầu nội tạng cá mòi chưa thủy phàn (16,7 ml/g) Sản phẩm thủy phân protein cá Khoa Công nghệ Thực phẩm, Trường Đại học Nha Trang Email: huongntm@ntu.edu.vn chứa peptit axit amin có giá trị dinh dưỡng cao Ngoài ra, sản phẩm thủy phân protein cá cịn có đặc tính chức quan trọng khả hòa tan, khả nãng tạo bọt khả nhủ hóa sừ dụng làm nguồn protein để bổ sung vào nhiều sản phẩm thực phẩm khác cho người Ngày nay, sản phẩm thủy phàn protein cá thu hút ý nhiều nhà khoa học hàm lượng protein cao vói axit amin khơng thay cần thiết cho thể người peptit có hoạt tinh sinh học quan trọng chống oxy hóa Mục tiêu nghiên cứu xác định thành phần hóa học số đặc tính chức sản phẩm thủy phàn protein từ thịt vụn cá ngừ vây vàng Việc sản xuất sản phẩm thủy phân protein từ thịt vụn cá ngừ để ứng dụng lĩnh vực thực phẩm cần thiết Điều khơng góp phần hạn chê nhiêm mơi trường mà nâng cao hiệu sử dụng thịt vụn cà từ công nghiệp chế biến thủy sản VẬT LIỆU VÁ PHUONG PHÁP NGHIÊN cúu 2.1 Thịt vụn cá ngừ vây vàng Thịt vụn cá ngừ vây vàng (Thunnus albacares) mua Cơng ty TNHH Hồng Hải, thành phố Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa Thịt vụn cá ngừ vây vàng trạng thái đóng lạnh vận chuyển NƠNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIEN nơng thơn - KỲ 1+2 - THÁNG 2/2022 119 KHOA HỌC CÒNG NGHỆ thùng xốp phịng thí nghiệm, sau thịt vụn cá ngừ rã đông, xay nhỏ máy xay cho vào túi nhựa (500 g/túi) Các túi cấp đông bảo quản đông nhiệt độ - 20°C ± 2°c để sử dụng trình nghiên cứu 2.2 Enzyme Flavouzyme 500 MG Flavourzyme 500 MG (Novozyme, Đan Mạch) phức họp protease/peptidase có nguồn gốc từ nấm mốc Aspergillus oryzae Flavourzyme có tinh exopeptidase endoprotease chủ yếu exopeptidase Điều kiện thích họp cho Flavourzyme hoạt động nhiệt độ 50° c pH - 2.3 Thuỷ phân thịt vụn cá ngừ vây vàng Quá trình thuỷ phân thịt vụn cá ngừ vây vàng enzyme Flavourzyme thể sơ đồ hình Việt Nam TCVN 3700: 90 Hàm lượng tro tổng số xác định phương pháp nung nhiệt độ 550°C - 600°C theo TCVN 5105: 90 Hàm lượng nitơ tổng sô xác định theo TCVN 3705 - 90 Hàm lượng protein thô = Nitơ tổng số X 6,25 Hàm lượng lipit xác định theo Folch cs (1957) [5] Thành phần axit amin xác định theo phương pháp sắc ký Độ thủy phân xác định theo Nguyen cs (2011) [10], 2.5 Xác định đặc tính chức sản phẩm thủy phân protein Độ hòa tan sản phẩm thủy phân protein xác định theo Souissi cs (2007) [14]: Hòa tan g sản phẩm thủy phân protein 100 ml nước cất Dung dịch khuấy 10 phút nhiệt độ phòng sau ly tâm 8.000 vịng/phút 10 phút Sau ly tâm thu dịch đem xác định hàm lượng protein hòa tan phương pháp biuret Độ hịa tan tính theo cơng thức: Độ hịa tan (%) = (Lượng protein tan/Lượng protein mẫu) X 100 Hình Sơ đồ trình thuỷ phân thịt vụn cá ngừ Flavourzyme Bốn mẫu thịt vụn cá ngừ vây vàng xay nhỏ, đóng lạnh rã đóng qua đêm tủ lạnh, sau thuỷ phân Flavourzyme với tỉ lệ 0,5% so với nguyên liệu, tỉ lệ nước/nguyên liệu 1/1, nhiệt độ 50°C, pH tự nhiên (pH = 6), thòi gian thủy phân 1, 2, Sau thuỷ phàn, enzyme bất hoạt nhiệt độ 85°c 10 phút Hổn họp đem ly tâm với tốc độ 10.000 vòng/phút 20 phút Sau ly tàm thu phần riêng biệt dịch thuỷ phân protein bã ly tâm Dịch thuỷ phân protein đem sấy phun thành bột thuỷ phàn protein Bột thủy phàn dùng để xác định thành phần hóa học số đặc tính chức độ hịa tan, khả tạo bọt khả nhũ hóa 2.4 Phương pháp phân tích Hàm lượng nước xác định phương pháp sấy nhiệt độ 100°C - 105°C theo Tiêu chuẩn 120 Khả tạo bọt xác định theo Amiza cs (2012) [1]: Hòa tan g sản phẩm thủy phân protein 100 ml nước cất, hỗn họp đồng hóa phút Sau rót hỗn họp vào ống đong 250 ml đọc tổng thể tích Khả nàng tạo bọt thể qua phần trăm thể tích tăng sau đồng hóa Khả tạo bọt (FC) tính theo cơng thức sau: FC (%) = (Thể tích sau đồng hóa - Thể tích trước đồng hóa) X 100/thể tích trước đồng hóa Khả nhũ hóa xác định theo Diniz Martin (1997) [3]: 0,5 g sàn phẩm thúy phàn protein 30 ml dầu thực vật cho vào 60 ml dung dịch NaCl (30 g/1), hỗn họp đồng hóa tốc độ 9.500 vòng/phút 30 phút Sau đồng hóa thêm 30 ml dầu tiếp tục đồng hóa thêm 30 giây Hỗn hợp chuyển vào ống ly tàm giữ bể nước nhiệt độ 85°c 15 phút, sau ly tàm với tốc độ 3.000 vòng/phút 30 phút Khả nâng nhũ hóa (EC) xác định theo cơng thức: EC (ml/g) = (Va-Vr)/Ws Trong đó: VA thể tích dầu cho vào để tạo nhũ tương (ml); VR thể tích dầu giải phóng sau ly tàm (ml); ws khối lượng mẫu sản phẩm thủy phân protein (g) NƠNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIEN nơng thơn - KỲ 1+2 - THÁNG 2/2022 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ sản phẩm thủy phân protein từ khung xưong cá bóp Kết báo cáo giá trị trung bình lần lặp [1] hàm lượng protein (62,56%) sản phẩm thủy lại Số liệu xử lý thống kê phần mềm phân protein từ thịt lưon [11], Sathivel cs (2005) Microsoft Excel 2013, SPSS 20 phân tích [13] cho thấy, hàm lượng protein sản phẩm ANOVA với phép kiểm định Duncan để kiểm thủy phân thịt vụn cá ngừ vây vàng tưong tự với hàm tra khác giá trị trung bình Sự sai lượng protein sản phẩm thủy phân protein từ đầu cá hồi (62,3% - 64,8%) Hàm lượng lipit sản khác đánh giá có ý nghĩa p < 0,05 phẩm thuỷ phân protein từ thịt vụn cá ngừ vây vàng KẾT QUÀ NGHIÊN cúu VÀ THÀO LUẬN 0,7%, thấp hon nhiều so vói hàm lượng lipit (8,05%) 3.1 Thành phần hoá học thịt vụn cá ngừ vây sản phẩm thủy phân protein từ thịt lưon [11] vàng hàm lượng lipit (7,55%) sản phẩm thủy phân Thành phần hoá học thịt vụn cá ngừ vây protein từ khung xương cá nục [8], Sản phẩm thuỷ phân protein từ thịt vụn cá ngừ vây vàng có hàm vàng thể bảng lượng tro 8,8%, thấp so với hàm lượng tro Bảng Thành phần hoá học (10,4%) sản phẩm thuỷ phân protein từ khung thịt vụn cá ngừ vây vàng xương cá nục [8] Sự khác thành phần hóa Thành phần hố học Hàm lượng (%) học sản phẩm thủy phân thành Nước 75,2 ± 0,3 phần hóa học nguyên liệu dùng để thủy phân Protein 22,5 ± 0,2 khác Lipit 0,5 ±0,1 3.3 Axit amin sản phẩm thủy phân protein Tro 1,1 ±0,1 từ thịt vụn cá ngừ vây vàng Bảng cho thấy, hàm lượng protein thịt vụn Bảng Hàm lượng axit amin sản phẩm thủy cá ngừ vây vàng 22,5%, cao hon hàm lượng protein phân protein từ thịt vụn cá ngừ vây vàng thịt cá chép (18,4%) hàm lượng protein Hàm lượng thịt lưon (16,88%) Tuy nhiên, hàm lượng lipit thịt Thành phần axit amin (g/100g) vụn cá ngừ vây vàng 0,5%, thấp hon hàm lượng lipit Alanine 3,23 ± 0,17 thịt cá chép (3,52%) [12] thịt lưon (3,41%) [7], Aspartic 3,48 ± 0,14 Hàm lượng tro thịt vụn cá ngừ vây vàng 1,1%, Glutamic 4,65 ± 0,19 cao hon hàm lượng tro thịt cá chép (1,07%) Glycine 5,21 ±0,16 [12] hàm lượng tro thịt lưon (0,89%) [7], Kết Histidine 1,83 ±0,07 nghiên cứu cho thấy, thịt vụn cá ngừ vây vàng có Isoleucine 1,57 ± 0,09 hàm lượng protein cao, thích họp cho việc tận dụng để sản xuất sản phẩm thủy phàn protein Leucine 2,88 ±0,15 2.6 Xử lý số liệu 3.2 Thành phần hoá học sạn phẩm thủy phân protein từ thịt vụn cá ngừ vây vàng Thành phần hoá học sản phẩm thủy phân protein từ thịt vụn cá ngừ vây vàng thu sau thủy phân thể bảng Bảng Thành phần hoá học sản phẩm thủy phân protein từ thịt vụn cá ngừ vây vàng Thành phần hoá học Hàm lượng (%) Nước 6,1 ± 0,1 Protein 63,6 ±0,2 Lipit 0,7 ± 0,1 Tro 8,8 ± 0,1 Sản phẩm thuỷ phân protein từ thịt vụn cá ngừ vây vàng có hàm ẩm 6,1%, hàm lượng protein 63,6%, cao hon hàm lượng protein (40,43% - 43,11%) Lysine Methionine Phenylalanine Proline Serine Threonine Tyrosine Valine Tổng axit amin Tổng axit amin không thay Tổng axit amin thay Tỉ lệ axit amin không thay thế/axit amin thay Phần trăm axit amin không thay so với tổng axit amin (%) NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIEN nông thôn - KỲ 1+2 - THÁNG 2/2022 1,64 ±0,11 0,84 ± 0,05 1,33 ± 0,08 2,89 ± 0,12 1,56 ± 0,06 1,28 ±0,08 0,96 ±0,04 2,01 ±0,12 35,36 ±0,27 13,38 ±0,15 21,98 ±0,18 0,61 + 0,03 37,84 ± 0,28 121 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ Hàm lượng axit amin sản phẩm thủy phàn protein thu từ thuỷ phân thịt vụn cá ngừ vây vàng trình bày bảng Sản phẩm thủy phân protein từ thịt vụn cá ngừ' vày vàng có tổng hàm lượng axit amin 35,36 g/100 g, hàm lượng axit amin không thay 13,38 g/100 g hàm lượng axit amin thay 21,98 g/100 g Tỉ lệ axit amin không thay thế/axit amin thay sản phẩm thủy phân từ thịt vụn cá ngừ vây vàng 0,61, cao hon tỉ lệ axit amin không thay thế/axit amin thay sàn phẩm thủy phân protein từ thịt cá đuối (0,51) [9] thịt lưon (0,57) [7], thấp hon tỉ lệ axit amin không thay thế/axit amin thay sản phẩm thủy phân protein từ khung xưong cá nục (0,71) [8], Axit amin không thay sản phẩm thủy phân protein từ thịt vụn cá ngừ vây vàng chiếm tỉ lệ 37,84% tổng lượng axit amin Các axit amin có hàm lượng cao sản phẩm thủy phân protein thịt vụn cá ngừ vây vàng glycine, glutamic, aspartic, alanine, proline leucine Ngược lại, axit amin có hàm lượng thấp methionine tyrosine Amiza cs (2012) [1] cho thấy, tổng hàm lượng axit amin sản phẩm thủy phân protein từ khung xương cá bóp la 28,16 g/100 g - 33,77 g/100 g Các axit amin có hàm lượng cao sản phẩm thủy phân khung xương cá bóp glutamic, glycine alanine Kết nghiên cứu cho thấy, sản phẩm thủy phân protein từ thịt vụn cá ngừ vây vàng có giá trị đinh dưỡng cao với axit amin không thay histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine valine cần thiết cho thể người Vì vậy, sản phẩm thủy phân protein từ thịt vụn cá ngừ vây vàng ứng dụng để bổ sung vào nhiều sản phẩm thực phẩm khác cho người hòa tan cúa sản phâm thuy phàn protein tư thịt vụn cá ngừ vây vàng tăng dần theo thòi gian thủy nhân va độ thủy phân Sau giờ, giờ, thủy phân, độ hòa tan sản phẩm thuy phân protein m thịt vụn cá ngừ vây vàng 86,5%, 92,7% 96,4% 98,6% Kết tương tự kết qua nghiên cứu Gbogouri cs (2004) [6] mà đọ hịa tan sản phẩm thủy phân protein từ phụ phẩm cá hồi tăng lên độ thủy phân tăng đạt lớn 90% Độ hòa tan sản phẩm thủy phân protein tư thịt vụn cá ngừ vây vàng cao độ hòa tan (85% 86%) sản phẩm thủy phàn protein từ khung xương cá bóp [1], Ishak Sarbon (2018) [8] cho thấy, độ hòa tan sản phẩm thủy phàn protein tu khung xương cá nục khoảng 85,45% - 92,98% Độ hòa tan sản phẩm thủy phân protein tư th vụn cá ngừ vây vàng tăng thời gian thuy phàn va độ thủy phân tăng nhờ trình thủv phan protein bàng enzyme làm cắt đứt liên kết peptit củ?, phân íu protein tạo thành peptit nhỏ thòi giai! thủy phân kéo dài, peptit nhỏ tao tạ nhiều, làm gia tăng số lượng nhóm phan cực, hình thành liên kết hydro vói nước, dẫn đến lam tăng độ hòa tan Sản phẩm thủy phân protein tư thít vụn cá ngừ vây vàng có độ hịa tan cao chi tiêm ứng dụng sàn phẩm thủy phân cóng nghiệp thực phẩm Để sản phẩm thủy phân protein từ thịt vụn cá ngừ có độ hịa tan cao, ứng dụng sản xuất thức uống dinh dưỡng nên thủy phân với thời gian dài khoảng Độ thuy phân (%J Đọ hoa tan (%) 3.4 Độ thủy phân độ hòa tan sản phẩm thủy phân protein Độ thủy phân độ hòa tan sản phẩm thủy phân protein từ thịt vụn cá ngừ vây vàng thể hình Kết nghiên cứu cho thấy độ thủy phân tăng theo thòi gian thủy phân, ứng với thời gian thủy phân giờ, giờ, giờ, sản phẩm thủy phân protein từ thịt vụn cá ngừ vây vàng có độ thủy phân 15,3%, 20,8%, 23,7% 25,4% Tốc độ thủy phân tăng nhanh q trình thủy phân, sau tốc độ thủy phân tăng chậm dần Độ 122 < « Thời gian thuy phán (giờ) Hình Độ thủy phân độ hòa tan sản phẩm thủy phân protein từ thịt vụn cá ngừ vây vàng Các giá trị trung bình mang ký tự khác khác có ý nghĩa (P