Tách chiết và tinh sạch collagen thủy phân từ da cá ngừ vây vàng (thunnus albacares) và ứng dụng trong thực phẩm

BỘGIÁODỤCVÀĐÀOTẠO TRƯỜNGĐẠIHỌCNƠNGLÂMTP.HỒCHÍMINH NGUYỄNCƠNGBỈNH TÁCH CHIẾT VÀ TINH SẠCH COLLAGEN THỦYPHÂNTỪDACÁNGỪVÂYVÀNG(THUNNUS ALBACARES)VÀỨNGDỤNGTRONGTHỰCPHẨM Chunngành:Cơngnghệthựcphẩm Mã số: 9.54.01.01 LUẬNÁNTIẾNSĨNGÀNHCƠNGNGHỆTHỰCPHẨM ThànhphốHồChíMinh–Năm2022 BỘGIÁODỤCVÀĐÀOTẠO TRƯỜNGĐẠIHỌCNƠNGLÂMTP.HỒCHÍMINH NGUYỄNCƠNGBỈNH TÁCH CHIẾT VÀ TINH SẠCH COLLAGEN THỦYPHÂNTỪDACÁNGỪVÂYVÀNG(THUNNUS ALBACARES)VÀỨNGDỤNGTRONGTHỰCPHẨM Chunngành:Cơngnghệthựcphẩm Mã số: 9.54.01.01 LUẬNÁNTIẾNSĨNGÀNHCƠNGNGHỆTHỰCPHẨM Cánbộhướngdẫn:TS.NGUYỄNMINHXNHỒNG TS.NGUYỄNHỒNGNAMKHA ThànhphốHồChíMinh–Năm2022 LỜICAMĐOAN Tơi xin cam đoan kết đề tài:“Tách chiết tinh collagen thủy phân từ da cá ngừ vây vàng (Thunnus albacares) ứng dụng thực phẩm”là công trình nghiên cứu cá nhân tơi Các số liệu, kết nêu luận ánlàtrungthực,khôngsaochéptừbấtkỳmộtnguồnnàovàchưatừngđượcaicông bố cơng trình khác thời điểm Tp.HồChíMinh,ngày05tháng03năm2022 Tác giả luận văn NguyễnCơngBỉnh LỜICẢMƠN Trongqtrìnhthựchiệnđềtài“Táchchiếtvàtinhsạchcollagenthủyphân từ da cá ngừ vây vàng (Thunnus albacares) ứng dụng thực phẩm”, nhận nhiều giúp đỡ, tạo điều kiện tập thể lãnh đạo, nhà khoa học, cán bộ, giảng viên, chuyên viên Khoa Công nghệ Hóa học Thực phẩm – Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM; tập thể Ban Ban Giám hiệu, Ban chủ nhiệm khoathủysảnTrườngĐạihọcCơngnghiệpThựcphẩmTP.HCM;tậpthểBanGiám hiệu, Phịng Sau Đại học, cán phịng, ban chức Trường Đại học Nơng Lâm TP.HCM Tơi xin bày tỏ lịng cảm ơn chân thành giúp đỡ Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Minh Xuân Hồng TS Nguyễn Hoàng Nam Kha trực tiếp hướng dẫn bảo cho tơi hồn thành luận án Tôi xin chân thành cảm ơn cán Trung tâm thí nghiệm thực hành Trường Đại học Cơng nghiệp Thực phẩm TP.HCM giúp đỡ tơi q trình triển khai thực luận án Tôi xin chân thành cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp công tác Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM gia đình động viên, khích lệ, tạo điều kiện giúp đỡ suốt trình thực hồn thành luận ánnày Nghiêncứusinh NguyễnCơngBỉnh TÓMTẮT Tên luận án: Tách chiết tinh collagen thủy phân từ da cá ngừ vâyv n g ( Thunnus albacares) ứng dụng thực phẩm Tácgiả:NCSNguyễnCôngBỉnh Chuyênngành:Côngnghệthựcphẩm.Mãsố:9.54.01.01 Trongnhữngnămgầnđây,dacá–mộtphụphẩmcủangànhcôngnghiệpchế biến cá phi lê – trở thành nguồn nguyên liệu đầy tiềm để sản xuất collagen, đặc biệt collagen thủy phân nhằm ứng dụng thực phẩm, mỹ phẩm dược phẩm nhờ có nhiều hoạt tính chức Do đó, đề tài nghiên cứu quy trình tách chiết tinh collagen thủy phân từ da cá ngừ vây vàng (Thunnus albacares) nhằm ứng dụngtrong cơng nghiệp thực phẩm Quytrình bắtđầu từ cơng đoạnlàmgiàucollagen trongda cá, sau thủyphân collagen enzyme cuối tinh phân đoạn collagen thủy phân Việclàmgiàucollagentrongdacáđượcthựchiệnthơngquaqtrìnhloạibỏ thành phần khơng phải collagen, chủ yếu lipid, chất màu protein khác Trong nghiên cứu này, điều kiện xử lý kiềm để loại bỏ phi collagen tối ưu hóabằngphươngphápbềmặtđápứng.Kếtquảnghiêncứuđãxácđịnhnồngđộdung dịch NaOH, tỷ lệ dung dịch NaOH/da cá thời gian xử lý 0,93 N; 5/1 (v/w) 28 Trong điều kiện tỷ lệ collagen tăng từ 69,68% lên 85,58%, chất béo giảm từ 11,07% xuống cịn 5,6% (theo sở khơ), phần lớn chất màu da cá bị loại bỏ Tỷ lệ hydroxyproline/protein collagen thu cao 9,86% Hệ số chuyển đổi hydroxyproline collagen cá ngừ vây vàng (k) 9,3 Ba loại enzyme khác (pepsin, flavourzyme alcalase) nghiên cứu để khảo sát khả thủy phân collagen da cá ngừ vây vàng Kết cho thấy enzyme alcalase có khả thủy phân collagen tốt với độ thủy phân 23,92%vàhiệusuấtthuhồinitơlà92,56%.Tiếptheo,phươngphápbềmặtđápứng sử dụng để tối ưu hóa điều kiện thủy phân enzyme alcalase với hàmmụctiêulàđộthủyphânvàhiệusuấtthuhồinitơ.Kếtquảchothấyquátrình thủy phân tối ưu 54,7C pH với nồng độ alcalase 0,034 AU/g 5,2 Độ thủy phân hiệu suất thu hồi nitơ điều kiện tối ưu 24,51% 96,35%.Dịchcollagensaukhithủyphânđượcđemđiphânđoạnbằngsắckýlọcgel khảo sát hoạt tính chức phân đoạn Qua đó, đề tài tách phân đoạn collagen thủy phân F1, F2 F3 với khối lượng phân tử < 416 Da, 416 Da – kDa kDa – kDa Khả hịa tan phân đoạn F1,F2vàF3đềulớnhơn97%.Khảnăngtạobọtvàtạonhũvàchốngđơngcủaphân đoạn F3 lớn khả chống oxy hóa thấp F1 F2 Để tinh phân đoạn collagen thủy phân với khối lượng lớn nhằm ứng dụng công nghiệp thực phẩm, màng siêu lọc UFP-1-C-6 (NMWC=1 kDa) nghiên cứu thử nghiệm Kết nghiên cứu cho thấy điều kiện lọc màng tốt nhiệt độ 25 °C, pH 6,5 áp suất 12 psi với thông lượng qua màng lớn (3,4 l/m2.h), hiệu suất thu hồi nitơ (80,81%), độ phân riêng (27,45%) Sản phẩm saukhisiêulọcđượctáchthànhhaiphânđoạnSP1(