Nghiên cứu sản xuất sản phẩm thủy phân từ đầu tôm bằng enzyme flavourzyme và ứng dụng trong sản xuất nước chấm

42 Hình 3.3: Biểu đồ biểu diễn lượng đạm thu được trong dịch thủy phân từ 100g nguyên liệu ở các nhiệt độ thủy phân khác nhau.. Đề tài “Nghiên cứu sản xuất sản phẩm thủy phân từ đầu tôm

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện đề tài tôi đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của nhiều giáo viên của khoa chế biến cùng gia đình và bạn bè Qua đây tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến những người đã giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu

Tôi xin chân thành cảm ơn TS.Nguyễn Thị Mỹ Hương người đã trực tiếp hướng dẫn động viên và có những góp ý bổ ích cho tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn tới cán bộ của phòng thí nghiệm công nghệ chế biến, phòng thí nghiệm hóa sinh và phòng công nghệ sinh học và môi trường đã tạo điều kiện cho tôi trong quá trình nghiên cứu

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo khoa chế biến trường đại học Nha Trang đã nhiệt tình giảng dạy để tôi có được kiến thức chuyên ngành để vận dụng vào quá trình thực hiện đề tài cũng như trong công việc sau này

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình cùng toàn thể bạn bè đã có những đóng góp giúp tôi hoàn thành đề tài này

Nha trang 30 tháng 6 năm 2011 SINH VIÊN THỰC HIỆN

TRẦN VĂN THẢO

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 2

1 1 Tổng quan về tôm nguyên liệu và phế liệu tôm 2

1.1.1 Tình hình khai thác và nuôi trồng nguyên liệu tôm 2

1.1.2 Tình hình sản xuất các mặt hàng từ nguyên liệu tôm 3

1.1.3 Phế liệu tôm và hướng tận dụng phế liệu .5

1.1.3.1 Sản lượng phế liệu tôm .5

1.1.3.2 Thành phần hóa học của phế liệu tôm .6

1.1.3.3 Các phương pháp bảo quản phế liệu tôm .7

1.1.3.4 Các hướng tận dụng phế liệu tôm 8

1.2 enzyme protease và sự thủy phân protein bằng enzyme 11

1.2.1 Bản chất enzyme protease 11

1.2.2 Cơ chế của phản ứng thủy phân 12

1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thuỷ phân 13

1.2.4 Một số ứng dụng của enzyme protease 15

1.3 Tổng quan về nước chấm 18

1.3.1 Khái niệm 18

1.3.2 Các chỉ tiêu nước chấm theo tiêu chuẩn Việt nam: 19

1.3.2.1 Chỉ tiêu hóa học: 19

1.3.2.2 Chỉ tiêu vi sinh vật: 20

1.3.2.3 Hàm lượng kim loại cho phép trong nước chấm: 20

1.3.2.4 Tiêu chuẩn cảm quan nước chấm: 21

1.3.2.5 Thời gian bảo quản: 21

1.3.3 Tình hình sản xuất nước chấm trên thị trường thế giới và ở Việt nam: 22

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23

2.1 Đối tượng nghiên cứu 23

2.1.1 Nguyên liệu đầu tôm 23

2.1.2 Enzyme Flavourzyme 23

2.1.3 Phụ gia 23

2.2 Phương pháp nghiên cứu: 25

2.2.1 Xác định thành phần hóa học của nguyên liệu 25

2.2.3 Quy trình dự kiến sản xuất dịch đạm thủy phân 26

2.3 Bố trí thí nghiệm 27

2.3.1 Bố trí thí nghiệm lựa chọn tỉ lệ enzyme thích hợp 28

2.3.2 Bố trí thí nghiệm lựa chọn nhiệt độ thủy phân thích hợp 29

2.3.3 Bố trí thí nghiệm lựa chọn thời gian thủy phân thích hợp 31

2.3.4 Sản xuất dịch thủy phân từ đầu tôm 32

2.3.5 Sơ đồ quy trình dự kiến sản xuất nước chấm từ dịch thủy phân đầu tôm 33

2.3.5.1 Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ muối bổ sung vào nước chấm 35

2.3.5.2 Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ sorbitol bổ sung vào nước chấm 36

2.3.5.3 Sơ đồ quy trình thực nghiệm xác định tỷ lệ caramen bổ sung vào nước chấm 38

2.3.6 Sản xuất nước chấm và đánh giá chất lượng sản phẩm 39

2.3.7 Phương pháp phân tích 39

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 41

3.1 Kết quả xác định thành phần hóa học của đầu tôm thẻ chân trắng 41

3.2 Kết quả thí nghiệm xác định chế độ thủy phân thích hợp 41

3.2.1 Kết quả thí nghiệm xác định tỷ lệ enzyme thủy phân thích hợp 41

3.2.2 Kết quả thí nghiệm xác định nhiệt độ thủy phân thích hợp 43

3.2.3 Kết quả thí nghiệm xác định thời gian thủy phân thích hợp 45

3.3 Kết quả xác định tỷ lệ gia vị bổ sung vào nước chấm 46

3.3.1 Kết quả xác định tỷ lệ muối bổ sung vào nước chấm 46

3.3.2 Kết quả xác định tỷ lệ sorbitol bổ sung vào nước chấm 47

3.3.3 Kết quả xác định tỷ lệ caramen bổ sung vào nước chấm 48

3.4 Sản xuất nước chấm và đánh giá chất lượng sản phẩm 49

3.4.1 Quy trình sản xuất 49

3.4.2 Kết quả xác định thành phần hóa học và điểm cảm quan của sản phẩm nước chấm 52

3.4.3 Kết quả kiểm tra vi sinh cho sản phẩm nước chấm 53

3.4.4 Kết quả xác định thành phần đạm acid amin của sản phẩm nước chấm 54 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 56

KẾT LUẬN 56

ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 56

TÀI LIỆU THAM KHẢO 57

PHỤ LỤC 58

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Bảng thành phần trọng lượng của tôm 5

Bảng 1.2: Bảng chỉ tiêu hóa học của nước chấm 19

Bảng 1.3: Bảng chỉ tiêu vi sinh vật 20

Bảng 1.4: Bảng chỉ tiêu hàm lượng kim loại trong nước chấm 21

Bảng 1.5: Bảng chỉ tiêu cảm quan nước chấm 21

Bảng 3.1 : Thành phần hóa học của đầu tôm thẻ chân trắng: 41

Bảng 3.2 Bảng chất lượng cảm quan của nước chấm 52

Bảng 3.3 Bảng thành phần hóa học của nước chấm 52

Bảng 3.4 Bảng kết quả kiểm tra vi sinh cho sản phẩm nươc chấm 53

Bảng 3.5 Thành phần acid amin 54

Bảng 4.1 Kết quả hàm lượng đạm thu được trong quá trình thủy phân với tỷ lệ enzyme khác nhau 58

Bảng 4.2 Lượng đạm thu được trong dịch thủy phân khi thủy phân 100 g đầu tôm với tỷ lệ enzyme khác nhau 58

Bảng 4.3 Kết quả hàm lượng đạm thu được trong quá trình thủy phân với các nhiệt độ khác nhau 59

Bảng 4.4 Lượng đạm thu dược trong dịch thủy phân khi thủy phân 100 g đầu tôm với nhiệt độ thủy phân khác nhau 59

Bảng 4.5 Kết quả hàm lượng đạm thu được trong quá trình thủy phân với thời gian thủy phân khác nhau 60

Bảng 4.6 Lượng đạm thu dược trong dịch thủy phân khi thủy phân 100 g đầu tôm với thời gian thủy phân khác nhau 60

Bảng 4.7 Bảng kết quả điểm trung bình có trọng lượng khi xác định hàm lượng muối bổ sung thích hợp 61

Bảng 4.8 Bảng kết quả điểm trung bình có trọng lượng khi xác định hàm lượng sorbitol bổ sung thích hợp 61

Bảng 4.9 Bảng kết quả điểm trung bình có trọng lượng khi xác định hàm lượng caramen bổ sung thích hợp 62

Bảng 4.10 6 bậc đánh giá tương ứng với nội dung miêu tả trong bảng sau 72

Bảng 4.11 Bảng xếp loại chất lượng điểm cảm quan 73

Bảng 4.12 Thang điểm cảm quan cho các chỉ tiêu nước chấm 74

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Đầu tôm thẻ chân trắng .6

Hinh 1.2 Công thức cấu tạo sorbitol 24

Hình 2.1: Sơ đồ xác định thành phần hóa học của nguyên liệu đầu tôm thẻ chân trắng 25

Hình 2.2: Sơ đồ quy trình dự kiến sản xuất dịch thủy phân 26

Hình 2.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm lựa chọn tỷ lệ enzyme thích hợp 28

Hình 2.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm lựa chọn nhiệt độ thủy phân thích hợp 30

Hình 2.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm lựa chọn thời gian thủy phân thích hợp 31

Hình 2.6: Sơ đồ quy trình sản xuất nước chấm từ dịch thủy phân đầu tôm 33

Hình 2.7: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ muối bổ sung vào nước chấm 35

Hình 2.8 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ sorbitol bổ sung vào nước chấm 37

Hình 2.9 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ caramen bổ sung vào nước chấm 38 Hình 3.1: Biểu đồ biểu diễn lượng đạm thu được trong dịch thủy phân từ 100g nguyên liệu ở các tỷ lệ enzyme khác nhau 42

Hình 3.2: Biểu đồ biểu diễn tỉ lệ Naa/Nts của dịch thủy phân đầu tôm với tỉ lệ enzyme thủy phân khác nhau 42

Hình 3.3: Biểu đồ biểu diễn lượng đạm thu được trong dịch thủy phân từ 100g nguyên liệu ở các nhiệt độ thủy phân khác nhau 43

Hình 3.4: Biểu đồ biểu diễn tỉ lệ Naa/Nts của dịch thủy phân đầu tôm với nhiệt độ thủy phân khác nhau 44

Hình 3.5: Biểu đồ biểu diễn lượng đạm thu được trong dịch thủy phân từ 100g nguyên liệu ở các thời gian thủy phân khác nhau 45

Hình 3.6 Biểu đồ biểu diễn tỉ lệ Naa/Nts của dịch thủy phân đầu tôm với thời gian thủy phân khác nhau 46

Hình 3.7: Biểu đồ biểu diễn điểm cảm quan theo lượng muối bổ sung 47

Hình 3.8 Biểu đồ biểu diễn điểm cảm quan theo tỷ lệ sorbitol khác nhau 47

Hình 3.9 Biểu đồ biểu diễn điểm cảm quan theo tỷ lệ caramen khác nhau 48

Hình 3.10 Sơ đồ hoàn thiện quy trình sản xuất nước chấm 51

LỜI MỞ ĐẦU

Nước chấm là một sản phẩm thực phẩm dạng lỏng được sử dụng trong bữa

ăn của nhiều gia đình Hiện nay ở Việt Nam cũng như nhiều nước trên thế giới đã

có rất nhiều sản phẩm nước chấm xuất hiện trên thị trường Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật đã có khá nhiều phương pháp sản xuất nước chấm được đưa

ra và áp dụng khá thành công Nguồn nguyên liệu để sản xuất nước chấm cũng khá phong phú, chúng có thể là nguồn nguyên liệu từ động hay vật thực vật Đối với nguồn nguyên liệu động vật thì chủ yếu là các loại thủy sản như cá, tôm và nhiều loại giáp xác có giá trị dinh dưỡng

Ngày nay xã hội ngày càng phát triển, con người khai thác tự nhiên một cách mạnh mẽ, việc làm nay kéo theo sự cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên một cách nghiêm trọng Cùng với sự cạn kiệt của nguồn tài nguyên thiên nhiên thì nạn ô nhiễm môi trường hiện nay cũng là một vấn đề khá nóng hổi và thường xuyên được nhắc đến Ngành chế biến thủy sản cũng là một trong những ngành nằm trong danh sách những ngành có lượng phế liệu lớn và nếu không được xử lý thì nó sẽ gây báo động đỏ cho môi trường tự nhiên Chính vì lẽ đó mà hiện nay các chuyên gia trong ngành đã có nhiều phương án nhằm giảm thiểu lượng phế liệu hàng năm thải ra môi trường Trong đó việc tận dụng phế liệu để chuyển hướng sản xuất ra nhưng sản phẩm có giá trị kinh tế là một hướng đi khá thành công

Đề tài “Nghiên cứu sản xuất sản phẩm thủy phân từ đầu tôm bằng enzyme Flavourzyme và ứng dụng trong sản xuất nước chấm” là đề tài nhằm tận dụng phế liệu đầu tôm có giá trị dinh dưỡng cao để sản xuất ra nước chấm phục vụ cho đời sống con người Đề tài này ra đời nhằm giải quyết lượng phế liệu tôm khổng lồ hàng năm từ hàng trăm công ty và doanh nghiệp chế biến mặt hàng tôm đông lạnh

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1 1 Tổng quan về tôm nguyên liệu và phế liệu tôm

1.1.1 Tình hình khai thác và nuôi trồng nguyên liệu tôm [5]

Thủy sản là một trong những mặt hàng xuất khẩu chính của xuất khẩu Việt Nam Trong số đó các sản phẩm từ tôm luôn chiếm vị trí rất quan trọng, hàng năm kim ngạch xuất khẩu của các mặt hàng này đem lại lớn Theo thống kê mới nhất của FAO về xuất khẩu tôm sú trên thế giới, số liệu năm 2006, Việt Nam tiếp tục 4 năm liền đứng thứ 1 về giá trị xuất khẩu, đạt 1,25 tỷ USD Về sản lượng Việt Nam đứng thứ 4, với 131,615 tấn sau Thái Lan, Ấn Độ, Indonesia ( VASEP)[5]

Số liệu xuất khẩu tôm của Việt Nam cho thấy ngành này vẫn tiếp tục tăng trưởng mặc dù 2009 là năm hết sức khó khăn do ảnh hưởng suy thoái kinh tế toàn cầu Theo Hải quan Việt Nam, đến hết tháng 11 của năm 2009, số liệu xuất khẩu mặt hàng tôm đi các thị trường của Việt Nam đạt: 190.490,000 tấn, trị giá 1,518 tỷ USD

Cả nước có hơn 300 doanh nghiệp tham gia xuất khẩu tôm, trong đó có 60 doanh nghiệp dẫn đầu chiếm hơn 80% kim ngạch; 120 doanh nghiệp có giá trị xuất khẩu tôm hơn 1 triệu USD Chủ yếu xuất cho các thị trường lớn như Nhật, Hoa Kỳ, Úc, Anh, Belgium, Canada, Trung Quốc, Đức, Đài Loan và Nam Triều Tiên

Về loài tôm, trên thị trường thế giới từ chỗ tôm sú là sản phẩm chủ lực và dẫn đầu về giá trị xuất khẩu trong các mặt hàng thủy sản đông lạnh thì đến nay theo tính toán của một số tổ chức thủy sản quốc tế tiêu thụ tôm thẻ chân trắng đang chiếm 2/3 tiêu thụ tôm toàn cầu Năm 2009, xuất khẩu tôm được giữ vững, phần nhiều nhờ công đóng góp của con tôm thẻ chân trắng Tỷ lệ tôm thẻ chân trắng vẫn tiếp tục xu hướng tăng dần lên trong cơ cấu chung bởi loại tôm này có năng suất cao, chất lượng tương đương mà giá thành nuôi lại rẻ hơn Hơn nữa người tiêu dùng trên thế giới đang thắt chặt chi tiêu, cần mua tôm giá rẻ tôm thẻ chân trắng càng có lợi thế bứt phá Mặt khác Việt Nam có lợi thế ở thị trường tôm chân trắng cỡ nhỏ do có

nguồn lao động Thống kê năm 2009 cho thấy, Nhật Bản gia tăng nhập khẩu tôm chân trắng, chiếm 18% khối lượng, Mỹ thị trường nhập khẩu tôm chân trắng lớn nhất chiếm 28% Theo thống kê sơ bộ, xuất khẩu tôm thẻ chân trắng năm 2009 đạt hơn 50,000 tấn với kim ngạch hơn 300 triệu USD

Năm 2009, theo hiệp hội VASEP riêng ngành tôm đạt khối lượng xuất khẩu gần

210 nghìn tấn với kim ngạch xuất khẩu trên 1,67 tỷ USD, so với năm 2008 tăng 9,4% về khối lượng và 3% về giá trị Cũng theo tổng thư kí hiệp hội VASEP năm

2010 xuất khẩu tôm chân trắng của Việt Nam dự kiến đạt 500 triệu USD, sản lượng đạt khoảng 150 000 tấn, tăng gấp đôi năm ngoái Cùng với sự tăng nhanh sản lượng xuất khẩu sản phẩm tôm ra thị trường thì nguồn phế liệu do ngành này tạo ra cũng tăng lên nhanh chóng

Theo thống kê của tổ chức Nông Lâm thế giới FAO thì sản lượng tôm trên thế giới khoảng trên dưới 4 triệu tấn /năm Hầu hết sản lượng tôm trên thế giới từ các nước đang phát triển như: Thái Lan, Việt Nam, Trung Quốc, Ecudo, Malaysia, Ấn

Độ, và Indonexia Theo đó đã tạo ra một lượng phế liệu tôm rất lớn, ước tính có khoảng 1,6 triệu tấn/năm

1.1.2 Tình hình sản xuất các mặt hàng từ nguyên liệu tôm [5]

Trong tiến trình hội nhập kinh tế quốc tế của Việt Nam, việc nâng cao khả năng cạnh tranh của hàng hoá xuất khẩu mang ý nghĩa quan trọng hàng đầu Mặt hàng thủy sản của nước ta trong hơn 20 năm qua đã tạo lập được một vị thế khả quan trên thị trường thế giới Trong đó, sản phẩm tôm tuy chỉ chiếm khoảng 20% về khối lượng xuất khẩu nhưng luôn chiếm trên 40% trong tổng doanh thu xuất khẩu thủy sản Mặt hàng này ngày càng đạt được mức tăng trưởng xuất khẩu cao, giải quyết việc làm cho hàng ngàn lao động, trở thành ngành hàng có tầm quan trọng chiến lược đóng góp vào nền kinh tế quốc dân Tuy nhiên, trước những đòi hỏi khắt khe của môi trường cạnh tranh toàn cầu, do nội lực chưa được phát huy một cách

hiệu quả nên việc sản xuất,chế biến và xuất khẩu tôm vẫn còn nhiều bất cập, hiệu

quả khai thác chưa thực sự tương xứng với tiềm năng phát triển

Các sản phẩm tôm xuất khẩu rất đa dạng chủ yếu là sản phẩm:

 Tôm nguyên con (HOSO) cấp đông IQF

 Tôm vỏ bỏ đầu (HLSO) cấp đông IQF, block

 Tôm PDTO hấp cấp đông IQF (IQF CPTO)

 Tôm vỏ bỏ đầu hấp cấp đông IQF

 Tôm PDTO hấp cấp đông IQF

 Tôm PDTO NOBASHI

 Tôm NOBASHI tẩm bột ( EBI FURAI)

 Tôm PD, PTO xẻ bướm tẩm bột

 Tôm lột PTO ( bỏ đầu, bỏ vỏ còn đuôi) cấp đông IQF, block

 Tôm lột PD ( bỏ đầu, bỏ vỏ, bỏ đuôi) cấp đông IQF, block

 Tôm lột PTO xiên que đông IQF

 Tôm lột PD xiên que đông IQF

1.1.3 Phế liệu tôm và hướng tận dụng phế liệu [5],[6]

1.1.3.1 Sản lượng phế liệu tôm

Bảng 1.1: Bảng thành phần trọng lượng của tôm (%)

Phần lớn tôm được đưa vào chế biến dưới dạng tôm vỏ bỏ đầu hoặc tôm lột PTO Từ thực tế đó ta thấy chất thải rắn trong sản xuất sản phẩm từ tôm chủ yếu là đầu và vỏ nhưng tỷ lệ đầu tôm cao hơn Phần đầu thường chiếm 34 ÷ 45%, phần vỏ

10 ÷ 15% trọng lượng tôm nguyên liệu Sản lượng xuất khẩu tôm càng cao thì phế liệu tôm thải ra càng lớn Phế liệu đầu và vỏ tôm thường chiếm 50 – 70% nguyên liệu ban đầu (Đỗ Văn Nam và cộng sự, 2005; Shahidi và Synowiecki, 1991) Nguồn phế liệu này nếu biết tận dụng triệt để sẽ đem lại nguồn lợi nhuận khổng lồ Nó không chỉ đem lại giá trị kinh tế cao mà còn có ý nghĩa bảo vệ môi trường [5]

1.1.3.2 Thành phần hóa học của phế liệu tôm

Hình 1.1 Đầu tôm thẻ chân trắng

Thành phần hóa học trong phế liệu đầu tôm chủ yếu gồm protein, chitin, canxi cacbonnat và các sắc tố Tỷ lệ các thành phần này thường không ổn định, chúng thay đổi theo giống loài, đặc điểm sinh thái, mùa vụ khai thác

 Protein : thành phần protein trong phế liệu tôm tồn tại 2 dạng chính:

+ Dạng tự do : dạng này là phần thịt tôm từ một số tôm bị biến đổi được cho vào phế liệu hoặc phần thịt còn sót lại trong đầu và nội tạng của đầu tôm + Dạng phức tạp: ở dạng này protein không hòa tan và thường liên kết với chitin, canxi cacbonat, lipid tạo thành lipoprotein, liên kết với sắc tố tạo

proteincarotenoit như một phần thống nhất quyết định tính bền vững của vỏ tôm

 Chitin : tồn tại dưới dạng liên kết bởi những liên kết đồng hóa trị với các

protein dưới dạng phức hợp chitin- protein , liên kết với các hợp chất khoáng

và các hợp chất hữu cơ khác gây khó khăn cho việc tách chúng

 Canxi: trong vỏ tôm đầu tôm và vỏ ghẹ có chứa một lượng muối vô cơ chủ

yếu là CaCO3, ngoài ra còn có một lượng nhỏ Ca3(PO)4 , lượng nhỏ muối này dễ hình thành CaHPO4 không tan trong HCl gây khó khăn cho quá trình khử khoáng

 Sắc tố: trong vỏ tôm có nhiều loại sắc tố nhưng chủ yếu là astaxanthin

 Enzyme: theo tạp chí thủy sản (số 5/1993) hoạt độ enzyme của đầu tôm

khoảng 6,5 đơn vị hoạt độ/g tươi Các enzyme chủ yếu tồn tại trong nội tạng của đầu tôm và vi sinh vật thường trú trên tôm nguyên liệu

Ngoài các thành phần đã nêu thì phế liệu tôm còn chứa nước, lipid, phospho…

1.1.3.3 Các phương pháp bảo quản phế liệu tôm

Trong quá trình sản xuất để đảm bảo được sự liên tục thì chúng ta cần có nguồn dự trữ nguyên liệu đảm bảo Nhất là đối với nguồn nguyên liệu thủy sản thì việc bảo quản nguồn nguyên liệu là hết sức quan trọng bởi chúng mang những đặc tính của loại nguyên liệu dễ hư hỏng Việc bảo quản nguyên liệu ngoài ý nghĩa dự trữ nó còn có tác dụng bảo đảm nguyên liệu tốt để sản xuất ra những sản phẩm có chất lượng cao Và tùy vào đặc điểm của từng loại nguyên liệu mà chúng ta có những phương pháp bảo quản khác nhau Đối với phế liệu đầu tôm do đặc tính có hàm lượng nước cao và khá mềm nên công tác bảo quan rất được chú trọng Phương pháp bảo quản chính đối với phế liệu đầu tôm là bảo quản lạnh bằng cách ướp đá và bảo quản đông

Phế liệu tôm sau quy trình sản xuất được chứa trong các thùng nhựa, khối lượng mỗi thùng khoảng 100kg Các thùng chứa phế liệu này được vận chuyển ngay về kho chứa phế liệu tại đây chúng sẽ được ướp đá xay với tỷ lệ thích hợp chờ sản xuất

Phế liệu tôm cũng có thể được bảo quản đông trong các kho bảo quản Chúng sẽ được đóng vào các túi hoặc thùng các tông và chuyển vào kho lạnh,tại đây phế liệu tôm sẽ được bảo quản tốt và thời gian bảo quản có thể kéo dài hàng năm

1.1.3.4 Các hướng tận dụng phế liệu tôm

* Sản xuất thức ăn chăn nuôi

Tùy theo từng vùng mà nguồn phế liệu này được dùng làm thức ăn chăn nuôi

ở các dạng khác nhau Ở Nha Trang thường là dạng tươi (phế liệu nghiền nhỏ) và làm thức ăn cho tôm cá dưới dạng bột Chất lượng bột phụ thuộc vào chất lượng phế liệu và phương pháp chế biến Tận dụng theo hướng này mới chỉ giải quyết được 1/3 số phế liệu

Có 3 phương pháp :

Ủ xilo: sử dụng hỗn hợp acid hữu cơ và vô cơ làm tăng tác dụng của enzyme, khử trùng và hạn chế sự phát triển của vi sinh vật Sau khi ủ trung tính bằng kiềm chất ủ rồi làm thức ăn chăn nuôi

Sấy khô bằng nhiệt: phương pháp này đơn giản và có thể chế biến một lượng lớn nhưng lại cho sản phẩm có chất lượng kém hơn

Phương pháp sinh học: lên men lactic Phế liệu nghiền nhỏ phối trộn cơ chất

có bổ sung vi khuẩn hoặc không rồi đem ủ được sản phẩm dạng sệt

Vỏ đầu tôm đã được sử dụng làm thức ăn chăn nuôi với các phương pháp truyền thống như: Sấy khô hoặc phơi nắng sau đó đem xay mịn bổ sung vào thức ăn chăn nuôi Việc sấy khô đòi hỏi năng lượng lớn, tốn kém Phơi nắng thì phụ thuộc vào thời tiết, mất vệ sinh gây ô nhiễm môi trường Cả hai phương pháp này không loại được khoáng và chitin mà 2 chất này gây khó tiêu cho gia súc, gia cầm Vậy nếu lợi dụng tổng hợp phế thải này bằng cách tách riêng phần protein ở đầu tôm ra phục vụ chăn nuôi, tách hợp chất màu (astaxanthin) để phục vụ công nghiệp nhuộm, chế biến chitosan để phục vụ nông nghiệp, công nghiệp, mỹ phẩm, y tế thì giá trị mang lại từ nguồn phế liệu tôm sẽ lớn hơn gấp nhiều lần so với chỉ đem phế liệu tôm đi sấy khô hay phơi nắng nghiền bột cho gia súc, gia cầm Nghiên cứu thủy phân phế liệu tôm bằng enzyme để tận dụng protein là một hướng đi cũng đang được nhiều các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu

vỏ tôm, cua thay đổi đáng kể tùy theo loài ( từ 10 – 140mg/kg trọng lượng ướt)

Trong vỏ giáp xác astaxanthin tham gia vào trong thành phần của lipoprotein, astaxanthin tồn tại ở dạng liên kết với protein và dễ bị tách ra dưới tác dụng của nhiệt

Astaxanthin có màu đỏ, hòa tan trong dung môi hữu cơ: ete, aceton, cồn

và dễ bị tách ra dưới tác dụng của nhiệt, oxy không khí

* Sản xuất chitin-chitosan

Đây là biện pháp sử dụng phế liệu chính không chỉ ở Việt Nam mà hầu hết các nước trên thế giới Sử dụng phế liệu tôm sản xuất chitin chitosan mang lại lợi ích kinh tế cao và có ý nghĩa lớn bởi những công dụng tuyệt vời từ sản phẩm này

Trong động vật, chitin là một thành phần cấu trúc quan trọng của các vỏ một

số động vật không xương sống như: côn trùng, nhuyễn thể, giáp xác và giun tròn Chitin có cấu trúc thuộc họ polysaccharide, hình thái tự nhiên ở dạng rắn

Nó là polyme sinh học có nhiều trong thiên nhiên chỉ đứng sau xenluloza Cấu trúc hóa học của chitin gần giống với xenluloza Trong động vật bậc cao monome của chitin là một thành phần chủ yếu trong mô da nó giúp cho sự tái tạo và gắn liền các vết thương ở da Trong thực vật chitin có ở thành tế bào nấm họ zygenmyctes, các sinh khối nấm mốc, một số loại tảo

* Sản xuất nước chấm từ dịch thủy phân đầu tôm

Nước chấm là tên gọi cho tất cả các loại sản phẩm thực phẩm dạng lỏng giàu đạm và có nồng độ muối cao Nước chấm có thể được sản xuất bằng nhiều phương pháp khác nhau và nguyên liệu để sản xuất nước chấm cũng khá phong phú Đối với nguyên liệu đầu tôm có hàm lượng protein khá cao nên việc ứng dụng để sản xuất nước chấm là khá phù hợp Việc ứng dụng phế liệu đầu tôm để sản xuất nước chấm

là hướng đi mới nhằm giải quyết vấn đề tận dụng nguyên liệu còn lại trong công nghiệp sản xuất tôm đông lạnh

1.2 enzyme protease và sự thủy phân protein bằng enzyme

1.2.1 Bản chất enzyme protease [1]

Protease là các enzyme có khả năng xúc tác cho phản ứng thủy phân liên kết peptit (CO-NH) trong phân tử protein và các chất tương tự, nó là một Enyme có vai trò quan trọng trong ngành công nghệ thực phẩm

Có nhiều chỉ tiêu để phân loại protease:

 Căn cứ vào nguồn thu protease có các loại enzyme:

- enzyme từ thực vật như: papain từ đu đủ, bromelain từ thân và lá dứa

- enzyme từ động vật, các bộ phận như tụy tạng, dạ day, ruột của nội tạng của các động vật thủy sản

- enzyme từ vi sinh vật, vi sinh vật cũng là một nguồn phong phú để thu

enzyme trong đó chủ yếu là các loài như Aspergillus, Bacillus, Clostridium,

Streptomyces và một số loài nấm men

 Căn cứ vào tính đặc hiệu cơ chất của enzyme, có các loại: endopeptitdase (hay hydrolase, proteinase); Exopeptidase (hay peptidase);amino peptidase; cacboxyl peptidase; dipeptidase

 Căn cứ vào PH tối thích cho sự hoạt động của enzyme có các loại sau: protease acid; protease kiềm; protease trung tính

 Theo phân loại quốc tế thì protease được chia làm 4 nhóm phụ:

- Aminopeptidase xúc tác cho sự thủy phân liên kết peptit ở đầu nito của mạch polypeptit

- Cacboxypeptidase xúc tác cho sự thủy phân liên kết peptit ở đầu cacbon của mạch peptit

- Dipeptihydrolase xúc tác cho sự thủy phân liên kết dipeptit

- Proteinase xúc tác cho sự thủy phân liên kết peptit nội mạch

Hiệu suất phản ứng của protease có thể gấp hàng trăm hàng nghìn lần so với các chất xúc tác vô cơ khác Mặt khác nó còn có khả năng phản ứng trong điều kiện không hề khác nghiệt như nhiệt độ và áp suất bình thường, pH môi trường phản ứng gần với pH sinh lý và có khả năng xúc tác đặc hiệu cao đối với kiểu phản ứng cũng như cơ chất tham gia phản ứng mà sản phẩm tạo ra rất thuần khiết, ít tạp chất

1.2.2 Cơ chế của phản ứng thủy phân [1]

Enzyme là chất xúc tác sinh học nên trước tiên chúng vẫn mang đầy đủ các đặc điểm của chất xúc tác nói chung

Các phản ứng hóa học chỉ có thể xảy ra khi phân tử các chất tham gia phản ứng phải va chạm với nhau tại vị trí xảy ra phản ứng và phải ở trạng thái hoạt động Muốn hoạt hóa các phân tử thì cần cung cấp năng lượng cho chúng Năng lượng đó gọi là năng lượng hoạt hóa Các chất xúc tác nói chung và xúc tác enzyme đều có khả năng làm giảm năng lượng hoạt hóa mà phản ứng yêu cầu bằng cách tiến hành qua các phản ứng tạo phức trung gian mà tổng số năng lượng hoạt hóa của chúng nhỏ hơn trường hợp không có chất xúc tác

Sự tạo thành phức enzyme và cơ chất (ES) và biến đổi phức này tạo thành sản phẩm (P) trải qua 3 giai đoạn sau:

 Trong giai đoạn thứ hai : xảy ra sự biến đổi cơ chất dẫn đến sự kéo căng và phá vỡ các liên kết đồng hóa trị tham gia phản ứng này Kết quả là làm cho

cơ chất được hoạt hóa dễ dàng tham gia phản ứng hơn

 Trong giai đoạn thứ ba : sản phẩm được tạo thành và enzyme được giải

phóng dưới dạng tự do

Quá trình thủy phân protein diễn ra như sau:

Protein enzyme polypeptide enzyme peptid enzyme axit amin Như vậy tùy vào mức độ và thời gian thủy phân mà chúng ta thu được các

sản phẩm khác nhau

1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thuỷ phân[5]

Với bản chất protein nên trong quá trình tham gia phản ứng có khá nhiều yếu

tố ảnh hưởng tới tốc độ cũng như hiệu suất của phản ứng thủy phân

 Ảnh hưởng của nhiệt độ: bản chất của enzyme là protein nên khi tăng hay

giảm nhiệt độ đều làm ảnh hưởng tới hoạt tính của chúng và nó chỉ thể hiện được hoạt tính cao nhất ở một giới hạn nhiệt độ nhất định Khi nhiệt độ cao thì làm biến tính không thuân nghịch enzyme và nhiệt độ thấp thì lại làm biến tính thuận nghịch enzyme Những enzyme có nguồn gốc động vật thì khoảng nhiệt độ thích hợp là từ 400C – 500C, enzyme có nguồn gốc thực vật thì trong khoảng 500C -60 0C , enzyme có nguồn gốc vi sinh vật thì là 300C – 40 0C

Trong khoảng nhiệt độ thích hợp cho hoạt độ của enzyme thì nếu nhiệt độ tăng 10 0C thì tốc độ phản ứng tăng lên 1,5 – 2 lần Nhiệt độ thích hợp cho một enzyme có thể thay đổi khi có sự thay đổi về pH hoặc cơ chất

 Ảnh hưởng của pH: enzyme rất nhạy cảm với sự thay đổi pH môi trường

nên phản ứng quá kiềm hay quá acid đều ảnh hưởng tới độ bền cũng như

hoạt độ enzyme Mỗi enzyme chỉ hoạt động ở một pH nhất định gọi là pH tối thích pH tối thích của đa số enzyme nằm trong vùng trung tính, acid yếu hoặc kiềm yếu, chỉ có rất ít enzyme hoạt động trong vùng acid hoặc kiềm

 Ảnh hưởng của thời gian phản ứng: thời gian phản ứng thích hợp giúp

enzyme cắt mạch triệt để làm cho cơ chất bị thủy phân hoàn toàn hơn Nhưng nếu kéo dài thời gian thủy phân quá mức sẽ tạo điều kiện cho vi sinh vật hoạt động làm sản sinh ra các sản phẩm cấp thấp như : NH3, H2S, indol, scatol…và việc kéo dài thời gian thủy phân sẽ làm giảm hiệu quả kinh tế Ngược lai nếu thời gian thủy phân ngắn thì quá trình thủy phân chưa triệt để các axid amin tạo thành còn ít trong khi các peptit còn tồn tại nhiều trong sản phẩm như vậy sẽ gây lãng phí nguyên liệu và khó khăn cho quá trình lọc để thu dịch thủy phân protein

 Ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc: diện tích tiếp xúc lớn tức là enzyme và

cơ chất có điều kiện gặp nhau tốt hơn, như vậy sẽ thuận lợi cho phản ứng thủy phân nó sẽ làm cho phản ứng thủy phân diễn ra nhanh hơn và hiệu suất cao hơn Thường thì chúng ta sẽ xay nhỏ nguyên liệu với kích thước phù hợp

 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme: trong điều kiện thừa cơ chất nếu chúng ta

tăng nồng độ enzyme thì vận tốc phản ứng sẽ tăng lên Khi nồng độ cơ chất tăng cao tới mức bão hòa với lượng cơ chất đang có thì vân tốc phản ứng sẽ không tăng nữa

 Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất: trong các phản ứng do enzyme xúc tác

trước hết tạo thành phức trung gian giữa enzyme và cơ chất Sau đó phức này chuyển hóa tiếp tục tạo thành sản phảm cuối cùng và enzyme tự do, enzyme lại tiếp tục kết hợp với các phân tử cơ chất khác Quá trình này cứ tiếp tục diễn ra đến khi hết cơ chất, nếu nồng độ cơ chất thích hợp với lượng enzyme thì phản ứng sẽ diễn ra đều đặn và nhanh chóng

 Ảnh hưởng của lượng nước bổ sung vào quá trình phản ứng: nước là yếu

tố ảnh hưởng quan trọng đến phản ứng thủy phân Nước là môi trường tăng cường quá trình phân cắt các liên kết nhị dương, là môi trương khuếch tán enzyme và cơ chất làm tăng tốc độ phản ứng

 Ảnh hưởng của độ tươi của nguyên liệu: độ tươi của nguyên liệu đầu tôm

sẽ quyết định tới chất lượng của dịch thủy phân Khi nguyên liệu có chất lượng thấp khi thủy phân trong sản phẩm sẽ tồn tại các sản phẩm cấp thấp như : NH3, H2S, indol, scatol…và chúng sẽ gây mùi khó chịu cho sản phẩm

1.2.4 Một số ứng dụng của enzyme protease[5]

Ngày nay cùng với sự phát triển của các ngành công nghiệp,nông nghiệp, y học…thì enzyme protease được ứng dụng khá rộng rãi nhất là trong ngành công nghiệp thực phẩm Sau đây là những ứng dụng cụ thể của enzyme protease trong cuộc sống:

 Ứng dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm:

+ Trong công nghiệp chế biến thịt: Protease được dùng làm mềm thịt nhờ sự thủy phân protein trong thịt

+ Trong chế biến thủy sản Chế biến nước mắm ngắn ngày rút ngắn thời gian chế biến và nâng cao hiệu quả kinh tế

+ Trong công nghiệp sữa: protease được dùng trong sản xuất fomat nhờ tác dụng làm đông tụ sữa

+ Trong sản xuất bánh mì, bánh quy protease làm giảm thời gian nhào trộn, tăng độ dẻo và làm nhuyễn bột, tạo độ xốp và độ nở tốt hơn

+Trong sản xuất nước giải khát: làm tăng độ bền của bia và rút ngắn thời gian lọc Làm trong và ổn định nước quả, rượu vang

 Ứng dụng trong y học:

Protease dùng làm thuốc chống tắc nghẽn tim mạch, tiêu mủ vết thương, làm thông đường hô hấp, chống viêm, làm thuốc tăng tiêu hóa protein, thành phần của các loại thuốc dùng trong da liễu và mỹ phẩm Trong y học protease cũng dùng để sản xuất môi trường dinh dưỡng nuôi cấy vi sinh vật sản xuất ra kháng sinh, chất kháng độc Ngoài ra còn dùng để cô đặc và tinh chế các huyết thanh kháng độc để chữa bệnh

 Ứng dụng trong ngành sản xuất các sản phẩm từ phế liệu thủy sản:

Enzyme protease được dùng để thủy phân protein trong sản xuất chitin, astaxanthin, bột đạm Phần lớn phế liệu tôm tại Việt Nam cũng như trên thế giới hiện nay chủ yếu được sử dụng để sản xuất chitin – chitosan, một ứng dụng có ý nghĩa lớn Công nghệ sản xuất chitin, chitosan còn đang gặp nhiều bất cập khi các quy trình sản xuất chitin-chitosan quy mô lớn tại Việt Nam chủ yếu là quy trình hóa học Việc sử dụng hóa chất với nồng độ cao dẫn đến lượng chitin-chitosan thu được chưa cao và nhiều tạp chất Mặt khác, các quy trình này chỉ tập trung vào việc thu nhận chitin-chitosan chưa chú trọng đến việc tận thu các sản phẩm khác của phế liệu tôm như protein, chất màu Các hóa chất và chất hữu cơ chưa được tận thu thải

ra gây ô nhiễm môi trường

Việc kết hợp sử dụng enzyme protease trong quá trình sản xuất chitosan có ưu thế hơn so với phương pháp hóa học truyền thống Nó giảm thiểu lượng hóa chất sử dụng và thải ra môi trường Mặt khác, quy trình cải tiến với sự vượt trội về chất lượng chitin, chitosan thu được và thu hồi sản phẩm protein-astaxanthin có giá trị dinh dưỡng và sinh học, làm hạn chế các chất hữu cơ chứa trong nước thải, giảm thiểu chi phí xử lý môi trường Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường trầm trọng do các cơ sở chế biến chitin-chitosan gây ra, góp phần phát triển bền vững ngành công nghiệp sản xuất chitin-chitosan từ phế liệu thủy sản Đây là một hướng đi cho phương pháp sản

chitin-xuất sạch hơn Bên cạnh đó, việc kết hợp sinh học và hóa học còn đảm bảo vấn đề giá thành sản xuất hợp lý, cơ hội cho mở rộng sản xuất với quy mô lớn Chitin - chitosan thu được có chất lượng cao hơn so với phương pháp hóa học, đặc biệt là độ nhớt và phân tử lượng Đồng thời, giảm hơn 50% lượng hóa chất sử dụng so với phương pháp hóa học truyền thống

Sử dụng enzyme protease trong việc thu hồi một phần protein từ phế liệu tôm cũng là một hướng tận dụng được nghiên cứu rộng rãi ( Simpson và Hard, 1985; Cano – Lopezandothers, 1987; Synowiecki và Al-Khateeb, 2000; Gildberg và Stenberg, 2001; Mizani và cộng sự, 2005) Các enzyme protease như enzyme Alcalase đã được sử dụng để thủy phân protein từ phế liệu tôm ( Chabeaud, Guerard, Laroque và Dufosse 2007; Mizani, Aminlari, 2005) Trypsin, Papain, Pepsin (Synowiecki và Al-Khateeb, 2000; Chakrabarty, 2002), enzyme Neutrase và protease ( Rutanapornvareeskul, 2006)

Jozef Synowiecki và cộng sự (1999) nghiên cứu ứng dụng Alcalase khử protein của phế liệu vỏ tôm Crangon crangon nhằm thu hồi chitin và protein

Wenhong Cao và các cộng sự , 2008 đã cho đầu tôm thủy phân bằng enzyme nội tại có sự điều chỉnh nhiệt độ bằng cách nâng nhiệt độ dần lên từ

400C÷700C, cứ sau 30 phút thì tăng lên 50C, pH tự nhiên và bằng cách đó nghiên cứu thu hồi protein của phế liệu đầu tôm thẻ chân trắng

 Ứng dụng trong sản xuất các sản phẩm từ phế liệu cá:

Enzyme protease được dùng để thủy phân phế liệu cá để sản xuất chế phẩm dẫn mùi giàu đạm dùng trong thức ăn nuôi tôm, cá hạn chế ô nhiễm môi trường Với công nghệ sản xuất đơn giản sử dụng chất xúc tác enzyme bổ sung vào phế liệu thủy sản (đầu, xương cá), protein được thủy phân chúng Sản phẩm thủy phân trộn với thức ăn cho tôm, phần xương được làm sạch, sấy khô, nghiền thành bột dùng cho chăn nuôi gia súc Biện pháp không những xử lý ngay được chất thải rắn với chi

phí thấp, mà còn mang lại hiệu quả kinh tế từ việc sản xuất ra thức ăn dùng cho chăn nuôi được người tiêu dùng chấp nhận

 Ứng dụng trong nông nghiệp:

Có thể sử dụng các loại chế phẩm enzyme khác nhau để chuyển hóa các phế liệu, đặc biệt là các phế liệu nông nghiệp cải tạo đất phục vụ nông nghiệp

Công nghệ này khá phổ biến ở nhiều quốc gia Ở nước ta việc dùng enzyme

vi sinh vật góp phần trong sản xuất phân hữu cơ đang được khai thác để thay thế cho phân hóa học

Đà (Hà Đông)…

Nước chấm là một sản phẩm thực phẩm sử dụng trong bữa ăn hàng ngày của mọi gia đình ở Việt Nam cũng như nhiều quốc gia trên thế giới Nước chấm dùng

để chấm trực tiếp các loại thực phẩm như rau các loại, thịt, các loại bánh…Các món

ăn có gia nhiệt như xào nấu khi cho nước chấm vào sẽ tạo được những hương vị đặc trưng tạo cảm giác ngon miệng khi sử dụng

1.3.2 Các chỉ tiêu nước chấm theo tiêu chuẩn Việt nam:

(Tiêu chuẩn số 867/1998/QD-BYT của bộ trưởng bộ y tế 4/4/1998)

1.3.2.1 Chỉ tiêu hóa học:

Bảng 1.2: Bảng chỉ tiêu hóa học của nước chấm

Hàm lượng acid vô vơ = 0

1.3.2.2 Chỉ tiêu vi sinh vật:

Bảng 1.3: Bảng chỉ tiêu vi sinh vật

1.3.2.3 Hàm lượng kim loại cho phép trong nước chấm:

Một số kim loai nặng rất độc tồn tại trong thực phẩm có thể gây chết người hoặc gây bệnh ở những hàm lượng nhất định Trong nước chấm có quy định hàm lượng kim loại nặng cho phép cho một số kim loại

nguồn gốc động vật

Nhóm nước chấm có nguồn gốc thực vật

Vi sinh vật Giới hạn cho phép trong 1g hay 1ml nước chấm

Bảng 1.4: Bảng chỉ tiêu hàm lượng kim loại trong nước chấm

1.3.2.4 Tiêu chuẩn cảm quan nước chấm:

Bảng 1.5: Bảng chỉ tiêu cảm quan nước chấm[4]

1.3.2.5 Thời gian bảo quản:

Với điều kiện nhiệt độ, độ ẩm bình thường và dụng cụ chứa đựng sạch

sẽ thì yêu cầu sản phẩm sau 45 ngày kể từ ngày xuất xưởng phải đảm bảo được tất cả những chỉ tiêu đã nêu

Tên chỉ tiêu Loại đặc biệt Loại 1 và loại 2

Độ trong Không vẩn đục, không có váng

Màu Màu nâu nhạt,đậm hoặc màu cánh gián

Mùi Thơm ngon không khét và không có mùi lạ

Vị Ngọt đậm sau khi nếm không

có cảm giác khé cổ, không đắng chua hay có những vị không thích hợp khác

Dịu ngọt sau khi nếm không có cảm giác khé cổ, không đắng, chua hay có vị không thích hợp khác

1.3.3 Tình hình sản xuất nước chấm trên thị trường thế giới và ở Việt nam:

Với nhu cầu ngày càng cao về ẩm thực ngày nay trên thị trường xuất hiện khá nhiều sản phẩm nước chấm cả trên thế giới và ở Việt Nam Ngoài chức năng điều vị kích thích ngon miệng nước chấm còn cung cấp cho cơ thể một lượng đạm nhất định

Nguyên liệu sản xuất nước chấm có thể từ động vật hoặc thực vật Đối với nước mắm và một số nước chấm chủ yếu sản xuất từ nguyên liệu là động vật thủy sản và phế liệu lò mổ như xương,phủ tạng…Những nguyên liệu này có thể được lên men truyền thống hoặc phân giải hóa học trong quá trình sản xuất nước chấm

Nước tương chủ yếu do enzyme của nấm mốc nấm men, vi khuẩn thủy phân protein tinh bột và các thành phần khác của hạt đậu, hạt gạo, hạt mì thành các peptid, acid amin, đường, rượu acid hữu cơ và các phần tử có phân tử lượng thấp Ngoài phương pháp lên men người ta còn dùng acid vô cơ để phân giải protein, tinh bột, đường của nguyên liệu Ngày nay nhằm rút ngắn thời gian sản xuất, nâng cao hàm lượng đạm thì người ta áp dụng cả lên men và hóa giải

Trên thị trường Việt Nam hiện nay cùng với sự phong phú của mặt hàng thực phẩm thì các mặt hàng về nước chấm cũng khá phong phú và đa dạng Riêng mặt hàng nước mắm có tới hàng chục nhãn hiệu nổi tiếng tồn tại hàng chục năm nay chỉ tính trong một địa phương như tỉnh Khánh Hòa Đi đôi với sản phẩm nước mắm hiện nay xuất hiện khá nhiều loại nước chấm như nước chấm Chinsu, nước chấm Maggi…rồi tới nhiều mặt hàng nước tương sản xuất theo phương pháp truyền thống

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

2.1.1 Nguyên liệu đầu tôm

Đối tượng nghiên cứu là đầu tôm thẻ chân trắng (Penaeus vannamei ), đầu tôm

được thu mua tại phân xưởng chế biến của công ty cổ phần Nha Trang Seafoods (F17) Nguyên liệu còn tươi không có mùi hôi khi thu mua được chứa trong các thùng nhựa và được ướp lạnh rồi vận chuyển ngay về phòng thí nghiệm trong thời gian ngắn khoảng 10 phút Tại đây nguyên liệu được rửa sạch để ráo nước sau đó xay nhỏ bằng máy xay trục vít với kích thước mắt sàng 0,5 cm.Sau khi xay nguyên liệu được chia nhỏ vào các túi PE khối lượng mỗi túi là 200 g và chúng được bảo quản đông trong tủ đông với nhiệt độ bảo quản khoảng -200C đến -180C cho tới khi

sử dụng

2.1.2 Enzyme Flavourzyme:

Flavourzyme là một phức hợp enzyme bao gồm endoprotease và exopeptidase được sản xuất từ nấm mốc aspergillus bằng phương pháp lên men chìm

Nhiệt độ tối ưu cho enzyme hoạt động là khoảng 500C

PH tối ưu cho enzyme này là trong khoảng 5,0-7,0

Hoạt độ của enyme Flavourzyme là 500 LAPU/g

Flavourzyme có thể bị bất hoạt trong 10 phút ở 75 ° C (167 ° F) hoặc cao hơn

2.1.3 Phụ gia:

+ Muối: Muối được sử dụng là muối bột có độ ẩm ≤ 4%, NaCl ≥ 95% dễ tan trong nước

+ Sorbitol: Công thức phân tử: C6H14O6

Công thức cấu tao:

Hinh 1.2 Công thức cấu tạo sorbitol

Thành phần: - Nước: ≤ 30%

- PH: 5,0-7,0

- Sorbitol: 71% -83%

Sorbitol dạng lỏng có tính sệt, có vị đặc trưng Sorbitol là một loại đường đơn

nhưng nó có vị ngọt chỉ bằng 60% so với đường trắng

+ Caramen: Nước caramen còn gọi là nước hàng nó có màu nâu đen thu được bằng cách đun nóng đường Quá trình caramen hóa xảy ra khi gia nhiệt các loại đường ở nhiệt độ 1700C, khi đừơng tan chảy các phân tử bị phá vỡ và tái tạo thành các hợp chất có màu sắc và hương vị đặc trưng Khi bổ sung vào thực phẩm tuy là một phương pháp cổ điển nhưng với tính năng linh hoạt cùng với sự ổn định về màu sắc nên caramen vẫn giữ vững vị trí của mình trong hầu hết các loại sản phẩm thực phẩm

Cách làm caramen: Lấy 20g đường cho vào cốc thủy tinh 250ml, đặt cốc trên bếp điện, đun cho đến khi đường chảy ra và có màu nâu, rồi cho 10ml nước vào, đun sôi trở lại

+ Hương mắm: Thành phần gồm hương tổng hợp, hương tự nhiên, dung môi PG(Propylene Glycol)

PG(Propylene Glycol): Tên hóa học 1,2 – Propanediol

Công thức CH3-CH(OH)-CH2OH

Propylene Glycol có tính độc thấp và độ tinh khiết cao vì thế nó được dùng trong công nghiệp dược, mỹ phẩm, thực phẩm, nước giải khát và các ứng dụng khác

Propylene Glycol là chất lỏng không màu, gần như không mùi, hơi nhớt, hút

ẩm, có khả năng hòa tan nhiều loại vô cơ, hữu cơ và hòa tan trong nước

Nguyên liệu ngoại nhập đóng gói tại công ty hương liệu và phụ gia thực phẩm Hồng Ánh

Hương mắm được mua tại công ty hóa chất Tam Hưng, số 45 Đường 2 Tháng 4

+ Acid citric: là một acid hữu cơ yếu có công thức phân tử C6H8O7

Công thức cấu tạo Công thức:HOC(COOH)(CH2COOH)2

Acid citric bổ sung vào nước chấm nhằm điều chỉnh pH của nước chấm về 5,5

2.2 Phương pháp nghiên cứu:

2.2.1 Xác định thành phần hóa học của nguyên liệu

Hình 2.1: Sơ đồ xác định thành phần hóa học của nguyên liệu đầu tôm thẻ chân

trắng

Kết quả

Đầu tôm tươi

Xác định thành phần hóa học của nguyên liệu:

nước, protein, lipid, tro

Xay nhỏ

2.2.3 Quy trình dự kiến sản xuất dịch đạm thủy phân:

 Quy trình dự kiến:

Hình 2.2: Sơ đồ quy trình dự kiến sản xuất dịch thủy phân

Thuyết minh quy trình:

Nguyên liệu tôm đã được xay nhỏ và bảo quản đông được rã đông trước khi đi thủy phân Cân 100g nguyên liệu cho vào cốc thủy tinh 250ml sau đó đong 100ml nước cất cho vào cốc và khuấy đều bằng đũa thủy tinh Dùng giấy bạc bọc lấy miệng cốc sau đó cho cốc chứ nguyên liệu vào bể ổn nhiệt Dùng nhiệt kế đo nhiệt độ của mẫu thủy phân trong cốc và khi nào đạt nhiệt độ yêu cầu thì cho một lượng enzyme nhất định vào cốc mẫu và khuấy đều.Sau khi kết thúc quá trình thủy phân bất hoạt enzyme ở nhiệt độ 900C trong 10 phút

Lấy cốc mẫu sau thủy phân ra khỏi bể ổn nhiệt để nguội và sau đó dùng rây

để phân ly tách riêng phần bã thủy phân ra khỏi dịch lỏng Phần dịch lỏng được mang đi li tâm bằng máy li tâm thường với tốc độ li tâm 5000 vòng/phút và li tâm trong 30 phút Dịch sau khi li tâm được mang đi xác định hàm lượng nitơ acid amin, nitơ tổng số

2.3 Bố trí thí nghiệm

Qua phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân, dựa trên kết quả nghiên cứu trước ta có thể thấy có các yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến sự thủy phân là:

 Tỷ lệ enzyme/nguyên liệu

 Tỷ lệ nước/ nguyên liệu

 pH môi trường thủy phân

 Nhiệt độ thủy phân

 Thời gian thủy phân

Trong đó ta cố định các thông số:

 pH: pH tự nhiên của nguyên liệu

Tỷ lệ nước / nguyên liệu : (1/1)

Các thông số còn lại cần nghiên cứu để xác định giá trị thích hợp

2.3.1 Bố trí thí nghiệm lựa chọn tỉ lệ enzyme thích hợp:

Hình 2.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm lựa chọn tỷ lệ enzyme thích hợp

Thuyết minh quy trình:

Nguyên liệu tôm đã được xay nhỏ và bảo quản đông được rã đông trước khi đi thủy phân.Chuẩn bị 5 cốc thủy tinh 250 ml sau đó ghi thứ tự các cốc theo tỷ lệ enzyme sẽ thủy phân Cân 100g nguyên liệu cho vào từng cốc sau đó đong 100ml nước cất cho vào cốc và khuấy đều bằng đũa thủy tinh Dùng giấy bạc bọc lấy miệng cốc sau đó cho cốc chứa nguyên liệu vào bể ổn nhiệt Tỷ lệ enzyme cho vào cốc lần lượt là 0.1%, 0.3%, 0,5%, 0,7%, 0,9% Thực hiện thủy phân ở 500C trong vòng 2 giờ

Sau khi kết thúc quá trình thủy phân bất hoạt enzyme ở nhiệt độ 900C trong 10 phút

Lấy các cốc mẫu sau thủy phân ra khỏi bể ổn nhiệt để nguội và sau đó dùng rây lọc loại bỏ phần bã thủy phân Phần dịch lọc được mang đi li tâm bằng máy li tâm thường với tốc độ li tâm 5000 vòng/phút và li tâm trong 30 phút Dịch thủy phân thu được sau khi li tâm được chứa trong các lọ thuỷ tinh sạch và được mang đi xác định hàm lượng nitơ acid amin, nitơ tổng số để chọn tỷ lệ enzyme thích hợp nhất

2.3.2 Bố trí thí nghiệm lựa chọn nhiệt độ thủy phân thích hợp:

Thuyết minh quy trình:

Công tác chuẩn bị mẫu tương tự như trong thí nghiệm lựa chọn tỷ lệ enzyme thích hợp Đối với thí nghiệm này cốc mẫu được chuẩn bị hoàn toàn giống nhau và thủy phân trong 2 giờ với tỷ lệ enzyme thích hợp đã chọn

Các cốc mẫu đã chuẩn bị sẽ được thủy phân trong các bể ổn nhiệt khác nhau với nhiệt độ cài đặt của các bể thứ tự là 400C, 450C, 500C, 550C, 600C

Sau khi thủy phân kết thúc quá trình thủy phân bất hoạt enzyme ở 900C trong 10 phút

Dịch thủy phân thu được sau khi li tâm được đem đi xác định hàm lượng nitơ acid amin, nitơ tổng số để chọn nhiệt độ thủy phân thích hợp nhất

2.3.3 Bố trí thí nghiệm lựa chọn thời gian thủy phân thích hợp:

Hình 2.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm lựa chọn thời gian thủy phân thích hợp

Tiến hành xác định hàm lượng nitơ a amin, nitơ TS

2 giờ 4 giờ 6 giờ 8 giờ

Đầu tôm đã xay nhỏ

Thuyết minh quy trình:

Chuẩn bị 4 cốc thủy tinh sạch, cân 100g nguyên liệu đầu tôm cho vào cốc rồi đong 100ml nước cất cho vào cốc

Bây giờ chúng ta thủy phân với các tỷ lệ enzyme và nhiệt độ thích hợp đã lựa chọn nhưng khác nhau về thời gian thủy phân Các cốc mẫu thủy phân sẽ được lấy ra khỏi bể ổn nhiệt thứ tự sau 2 giờ, 4 giờ, 6 giờ và 8 giờ và được bất hoạt enzyme ở

900C trong 10 phút

Dịch thủy phân thu được sau khi ly tâm được đem đi xác định hàm lượng nitơ acid amin, nitơ tổng số để chọn thời gian thủy phân thích hợp nhất

2.3.4 Sản xuất dịch thủy phân từ đầu tôm

Sau khi xác định được các thông số thích hợp cho quá trình thủy phân tiến hành sản xuất dịch thủy phân với các thông số thích hợp đã chọn, sau đó dịch thủy phân được

cô đặc để hàm lượng nitơ tổng số đạt 15 g/l Sau đó dùng dịch đạm này để sản xuất nước chấm

2.3.5 Sơ đồ quy trình dự kiến sản xuất nước chấm từ dịch thủy phân đầu tôm

Dịch thủy phân đã cô đặc

+ Bổ sung phụ gia : các phụ gia gia vị được bổ sung vào nhằm tạo màu sắc, mùi vị đặc trưng và độ sánh cho sản phẩm nước chấm sau này Các phụ gia gia vị được lựa chọn ở công đoạn này là muối, sorbitol, caramen

+ Đun nóng: sau khi cho các phụ gia cần thiết vào tiến hành đun sôi dung dịch nhằm mục đích làm tan các phần tử rắn làm cho chúng trộn đều vào dung dịch Trong quá trình đun chúng ta kết hợp khuấy trộn bằng đũa inoc

+ Lọc: sau khi phối trộn phụ gia và đun nóng để nguội thì dung dịch được lọc để thu dược dịch trong suốt

+ Bổ sung hương mắm: hương mắm bổ sung theo tỷ lệ 0.02% so với dịch thủy phân

+ Bổ sung acid citric: acid citric được bổ sung nhằm đưa về PH của nước chấm về giá trị 5,5 nhằm kéo dài thời gian bảo quản Sau khi bổ sung chúng ta cần khuấy trộn nhằm đồng nhất cho nước chấm

+ Đóng chai và bảo quản: chai chứa đựng nước chấm đảm bảo phải sạch và kín tránh làm biến đổi nước chấm trong quá trình bảo quản thông thường sử dụng chai thủy tinh hoặc chai nhựa Bảo quản sản phẩm trong môi trường thoáng mát, khô ráo, tránh ánh sáng mặt trời chiếu vào

2.3.5.1 Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ muối bổ sung vào nước chấm:

Hình 2.7: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ muối bổ sung vào nước chấm

Thuyết minh quy trình:

Chuẩn bị 5 cốc thủy tinh sạch và đánh dấu thứ tự , đong 100ml dịch thủy phân sau

16% 18% 20% 22% 24%

Dịch thủy phân

Phối trộn với tỷ lệ sorbitol:8%, caramen: 0.4% và

các tỷ lệ muối như sau