đồ án tốt nghiệp nghiên cứu ứng dụng protease trong sản xuất nước mắm từ cáy

Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài Đề tài đã bước đầu thành công trong việc tìm ra các điều kiện thích hợp cho quá trình sử dụng enzyme neutrase trong sản xuất nước mắm từ

LỜI MỞ ĐẦU

Cua và cáy là hai loại động vật ngành chân khớp thuộc lớp động vật thủy sản thường có ở vùng ven biển Việt Nam Từ cua và cáy người ta đã làm ra mắm cua và mắm cáy truyền thống, đây là món ăn cổ truyền rất quen thuộc với người dân đồng bằng ven biển Quá trình sản xuất mắm cua và cáy truyền thống thường kéo dài từ 3 đến 4 tháng Bên cạnh đó chất lượng mắm cáy sản xuất theo phương pháp truyền thống không ổn định do mắm cáy dễ bị biến đổi, phân lớp, khó bảo quản trong thời gian dài Do vậy, Các sản phẩm này hầu như chỉ dừng ở mức địa phương và chỉ có ở các làng, xã của một số tỉnh có truyền thống làm sản phẩm này Vì vậy việc nghiên cứu nâng cao chất lượng mắm là rất cần thiết góp phần phát triển sản phẩm truyền thống của vùng biển Bắc bộ này

Protease là enzyme có khả năng thuỷ phân liên kết peptid trong các phân tử protein của thịt cáy, thịt cua Vì vậy có thể sử dụng enzyme Protease để làm tăng hiệu suất của quá trình thuỷ phân từ đó hạn chế hiện tượng đục do kết tủa protein có trong mắm cáy Hiện có rất nhiều loại enzyme protease đang được sử dụng trong nghiên cứu sản xuất mắm và mỗi nguồn enzyme protease khác nhau thì có khả năng thủy phân cơ chất khác nhau Do vậy việc nghiên cứu ứng dụng enzyme protease trong sản xuất nước mắm ngày là rất cần thiết góp phần nâng cao giá trị của sản phẩm truyền thống

Do vậy em tiến hành đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng protease trong sản xuất nước mắm từ cáy” với mục đích cải thiện chất lượng mắm cáy sản xuất theo phương pháp truyền thống

Nội dung nghiên cứu của đề tài:

1 Nghiên cứu lựa chọn nguồn protease phù hợp cho quá trình thủy phân

2 Thử nghiệm sử dụng protease đã lựa chọn trong quá trình sản xuất mắm cáy

3 Đề xuất qui trình sản xuất mắm cáy theo phương pháp sử dụng protease và đánh giá chất lượng mắm cáy sản xuất

Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Đề tài đã bước đầu thành công trong việc tìm ra các điều kiện thích hợp cho quá trình sử dụng enzyme neutrase trong sản xuất nước mắm từ cáy Số liệu của đề tài là các số liệu thực tế làm cơ sở cho việc tiến tới sản xuất nước mắm từ cáy bằng phương pháp sử dụng enzyme neutrase để thủy phân

Do thời gian và kiến thức có hạn nên đề tài chắc chắn có nhiều hạn chế Em rất mong nhận được ý kiến các đóng góp để đề tài thêm hoàn thiện

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 TÌM HIỂU CHUNG VỀ NGUYÊN LIỆU:

1.1.1 Giới thiệu về cáy:

Cáy thuộc họ ngành (Arthropoda), dưới ngành (Crustacea), lớp (Malacostraca),

bộ (Decapoda), bộ phụ (Brachyura), họ (Ocypodidae), giống (Uca

Leach) Có 90 loại cáy thuộc giống Uca Cáy là tên một loài động vật giáp xác con đực có càng lớn Con cáy được tìm thây dọc bãi biển, các vùng thủy triều nước lợ, hơi mặn, sống ở các lỗ bùn, đầm lầy (Hình 1.1)

Hình 1.1 Hình ảnh về cáy Tập tính sống của cáy: Giống như những con cua, cáy lột xác để phát triển, nếu

chúng không mất những cái chân và đôi càng trong suốt chu kỳ phát triển Chúng sống ẩn dật và giấu mình cho tới khi mai cứng cáp hơn Con cáy có thời gian sống ngắn, không hơn hai năm Trong suốt thời gian sinh sản, con đực đưa chiếc càng to của nó lên cao trong không khí và gắn chúng vào nhóm cố gắng thu hút (hấp dẫn) con cái Cuộc chiến giữa những con đực sẽ xảy ra, chúng có lẽ tạo ra sự chú ý đối với con cái Nếu con đực bị mất chiếc càng to thì sau một thời gian sẽ được phục Sau lần lột xác đầu tiên, con cái mang trứng dưới yếm ở bụng, sống ẩn trong hang suốt hai tuần của giai đoạn mang trứng Sau mỗi lần phóng thích trứng ra khỏi cơ thể chúng lại rút xuống thủy triều Ấu trùng ở lại chỗ cũ them hai tuần nữa Chúng ẩn mình rất kĩ, nằm bên trong các bờ sông, bờ ruộng, muốn bắt, nông dân địa phương dùng 2 phương kế: đào và câu

Người dân thường bắt cáy vào mỗi dịp tháng 3, số lượng cáy rất nhiều nhưng chưa có thông kê chính xác về số lượng cáy Các vùng có truyền thống làm mắm cáy như: Nam Định, Thái Bình, Thanh Hóa, Hải Dương…

Trong cơ thịt cua, cáy có chứa khá nhiều thành phần dinh dưỡng, là nguồn protein chất lượng cao, vitamin và chất khoáng cần thiết cho dinh dưỡng của cơ thể

1.2 GIỚI THIỆU VỀ ENZYME PROTEASE

Hầu hết các phản ứng hóa học xảy ra trong tế bào sống đều do enzyme xúc tác Enzyme là những protein có khả năng xúc tác đặc hiệu cho các phản ứng hóa học Chúng không những có khả năng xúc tác cho các phản ứng xảy ra trong tế bào sống,

mà sau khi tách khỏi tế bào chúng vẫn có thể xúc tác cho các phản ứng hóa học Mặt khác enzyme còn có hoạt lực xúc tác cao gấp hàng nghìn lần so với các chẩt xúc tác

vô cơ thông thường

Enzyme là những protein có khối lượng phân tử lớn, đa số enzyme có khối lượng phân tử trung bình từ 6.000 ÷1.000.000 dalton do vậy enzyme không thể đi qua được màng bán thấm

Giống như các protein khác, enzyme có thể hòa tan trong nước, trong dung dịch muối loãng, trong các dung dịch đệm, khi hòa tan thì tạo thành dung dịch keo và enzyme không tan trong dung môi không phân cực

Enzyme cũng bị kết tủa bởi các tác nhân gây kết tủa protein Các tác nhân vật lý

và hóa học làm biến tính protein thì cũng làm biến tính enzyme vì vậy enzyme cũng bị mất hoạt tính khi bị tác động bởi các tác nhân gây biến tính protein như nhiệt độ cao, axit hoặc kiềm đặc, muối kim loại nặng

Enzyme được cấu tạo bởi các L-α-axit amin kết hợp với nhau qua liên kết peptid Các kết quả nghiên cứu cho thấy enzyme cũng bị thủy phân dưới tác dụng của các peptid-hydrolase, axit hoặc kiềm Khi enzyme bị thủy phân hoàn toàn tạo thành các L-α-axit amin trong một số trường hợp ngoại lệ ngoài axit amin còn nhận được các chất khác Enzyme có hai loại: enzyme một thành phần và enzyme hai thành phần Enzyme một thành phần thì chỉ có phần protein, những enzyme này thường xúc tác cho các phản ứng thủy phân Enzyme hai thành phần gồm có: phần protein và phần phi protein, phần protein gọi là apoenzyme, phần phi protein gọi là coenzyme hay nhóm ngoại Phân tử enzyme một thành phần cũng như hai thành phần đều chứa protein nhưng số chuỗi polypeptid trong phân tử enzyme có thể thay đổi tùy từng enzyme

Đến nay người ta đã xác định được rằng phần lớn enzyme trong tế bào đều có cấu trúc bậc bốn bao gồm nhiều tiểu đơn vị, các tiểu đơn vị này có thể liên kết với nhau bằng liên kết hydro, liên kết cộng hóa trị hoặc một số liên kết khác…

Trung tâm hoạt động của enzyme là một phần nhỏ trong cấu trúc của enzyme, quyết định hoạt tính xúc tác của enzyme Trung tâm hoạt động của enzyme bao gồm nhiều nhóm chức khác nhau của axit amin, các nhóm chức của coenzyme, phân tử nước liên kết và trong nhiều trường hợp có ion kim loại Có những enzyme có một trung tâm hoạt động nhưng cũng có enzyme có hai hay nhiều trung tâm hoạt động

Ví dụ: alcohol-dehydrogenase của gan động vật có hai trung tâm hoạt động, còn alcohol-dehydrogenase của nấm men có tới bốn trung tâm hoạt động Các trung tâm hoạt động có thể giống nhau, nhưng cũng có thể khác nhau về cấu tạo và chức năng Enzyme là chất xúc tác sinh học, do đó trước tiên chúng mang đầy đủ các đặc điểm của chất xúc tác nói chung Phương trình xúc tác phản ứng do enzyme như sau:

Giai đoạn 3: là giai đoạn tạo sản phẩm và giải phóng enzyme, đây là giai đoạn cuối của quá trình phản ứng Từ cơ chất sẽ hình thành sản phẩm và enzyme được giải phóng dưới dạng tự do như ban đầu

Enzyme có trong mọi tế bào của động vật, thực vật và vi sinh vật Do vậy người

ta có thể thu nhận enzyme từ các nguồn này để sử dụng trong công nghiệp Một số nguyên liệu dùng để tách chiết enzyme là ethanol, acetol…

Từ thực vật: nhựa đu đủ tách papain, hạt đậu tương tách urease, thân, chồi và quả dứa tách bromelin…

Từ động vật: từ một số mô và cơ quan động vật, người ta có thể thu nhận nhiều enzyme khác nhau như từ dạ dày có thể thu được pepsin, từ tụy tạng thu được trypsin, chymotrypsin…

Từ vi sinh vật: vi sinh vật thường dùng để sản xuất chế phẩm enzyme gồm nhiều

loại: Aspergillus, Bacillus, Pencillium, Clostridium, Streptomyces và các loại nấm

men Vi sinh vật là đối tượng thích hợp nhất để sản xuất enzyme, sử dụng vi sinh vật

để sản xuất enzyme có những ưu điểm sau:

- Có thể chủ động quá trình sản xuất

- Chu kỳ sinh trưởng phát triển của vi sinh vật ngắn do đó có thể sản xuất enzyme

từ vi sinh vật trong một thời gian ngắn từ 36÷60 giờ

- Có thể định hướng việc tổng hợp enzyme ở vi sinh vật theo hướng sản xuất chọn lọc enzyme với số lượng lớn

- Giá thành các chế phẩm enzyme từ vi sinh vật thấp hơn so với các chế phẩm enzyme từ các nguồn khác Vì môi trường nuôi cấy vi sinh vật tương đối đơn giản rẻ tiền

1.2.1 M
t s nghiên cu v protease ngoài nưc và trong nưc

Protease là nhóm enzyme xúc tác sự thủy phân liên kết peptid (- CO - NH-) trong phân tử protein, polypeptid và các cơ chất tương tự theo cơ chế sau:

H2N – CH - CO – NH – CH – CO - … - NH – CH - COOH + (n-1)H2O

H2N – CH – COOH + NH – CH – COOH + …+ H2 N – CH -COOH

Trong các protease thì nhóm protease tiêu hóa được nghiên cứu sớm và nhiều hơn cả Ngay từ thế kỷ 18, nhà tự nhiên học Reomur đã phát hiện ra trong dạ dày của chim có tác nhân xúc tác cho quá trình thủy phân protein Sau đó vào năm 1836, Schwann đã quan sát được hoạt động thủy phân protein của tác nhân có trong dịch vị

và 30 năm sau người ta tách được thủy phân protein mà ngày nay gọi là pepsin Năm 1857, Corvisat tách được trypsin từ dịch tụy đây là protease tách được dưới dạng chế phẩm, nhưng chưa được tinh sạch Năm 1861, Bruke tách được pepsin ở dịch dạ dày chó dưới dạng tương đối tinh khiết

Năm 1862, Danivevski đã tách được trypsin, amylase tụy tạng bằng phương pháp hấp phụ

Protease

Từ năm 1950 trở lại đây trên thế giới có hàng loạt protease động vật, thực vật và đặc biệt từ vi sinh vật được tách chiết nghiên cứu

Năm 1970, Kerry T Yasunobu và James Mc Conn đã nghiên cứu tách chiết

protease trung tính từ môi trường nuôi B.subtilis theo phương pháp bán rắn và nhận

thấy protease này là một protease kim loại có ion Ca2+ trong trung tâm hoạt động, có

pHopt từ 6,5-7,5, topt là 570C Protease này bị ức chế bởi Cu2+,Ni2+, Hg2+, Pb2+, Cd2+, Fe2+ và khi có mặt của ion Ca2+ thì enzyme này có thể bền trong khoảng pH

từ 5,5-10

Dong Ho Ahn, Hoon Kim và Pack My (1993) đã nghiên cứu về protease tách từ

Bacillus megaterim ATCC 14945 và nhận thấy protease này có thể bị kết tủa bằng amonium sulphate, có pHopt 7,5, nhiệt độ tối thích 550C, protease này cần có ion Ca2+ và bị ức chế mạnh bởi EDTA

Lin-Fa Wan và Devenish Rj (1993) tiến hành chuyển gen (nprE) tổng hợp

protease trung tính của vi khuẩn B.subtilis vào nấm men S.cerevisiae

Gonchar Am và Auslender VI (1996) đã tiến hành nghiên cứu cố định các

protease của vi khuẩn B.subtilis trên 1,4 – polyalkylene oxid bằng phương pháp chiếu

chùm tia electron và chỉ ra rằng các protease cố định bền với nhiệt hơn các protease dạng tự nhiên

Năm 1994, Bombara và một số tác giả khác đã nghiên cứu về protease trung tính

ở A.oryzae và nhận thấy rằng đó là một protease kiềm, trong cấu trúc có 3 cầu disunfid nội phân tử Enzyme này không bền sau 10 phút xử lý ở 750C cho đến

10000C Đặc tính bền nhiệt này của enzyme là do các liên kết disunfid trong enzyme quyết định

Để tăng độ bền nhiệt của protease kiềm từ A.oryzae các nhà khoa học Nhật Bản

đã tiến hành gây đột biến ở chủng nấm mốc này để tạo ra một liên kết disunfid trong

phân tử protease Kết quả là protease ban đầu của nấm mốc A.oryzae có nhiệt độ tối

thích ở 510C nhưng sau khi gây đột biến ở đoạn Cys 169 và Cys 200 thì enzyme này

có nhiệt độ tối thích ở 560C

Những kết quả đạt được trong lĩnh vực nghiên cứu về protease vi sinh vật đã góp phần mở rộng quy mô sản xuất và ứng dụng của nhóm enzyme này trong các lĩnh vực đời sống Hiện nay số lượng các enzyme được sản xuất hàng năm trên thế giới ở các nước phát triển chủ yếu là châu Âu, Mỹ và Nhật Bản vào khoảng 300.000 tấn với doanh thu từ sản xuất enzyme ước tính vào khoảng 500 triệu USD Hàng năm trên thế

giới có khoảng 600 tấn protease tinh khiết được sản xuất từ vi sinh vật, trong đó khoảng 500 tấn từ vi khuẩn và 100 tấn từ nấm mốc Những nước có công nghệ sản xuất và ứng dụng protease tiên tiến trên thế giới là: Đan Mạch, Nhật Bản, Mỹ, Anh, Pháp, Hà Lan, Trung Quốc, Đức, Áo Các nước này đã đầu tư thích đáng cho công tác nghiên cứu, sản xuất và ứng dụng prortease từ vi sinh vật Vi sinh vật chính là đối tượng có thể sản xuất enzyme nói chung và protease nói riêng với số lượng nhiều và giá thành rẻ Chính vì thế nhịp độ sản xuất enzyme ở quy mô công nghiệp tại các nước phát triển hàng năm tăng vào khoảng từ 5% ÷15% Ngày nay nhờ ứng dụng các kỹ thuật mới mà người ta có thể sản xuất các enzyme protease cố định trên các chất mang không tan cho phép có thể tái sử dụng lại enzyme nhiều lần Vì vậy mà việc ứng dụng enzyme protease ngày càng gia tăng

Ở Việt Nam cũng có nhiều công trình công bố về việc nghiên cứu sử dụng protease, các công trình công bố tập trung trong các lĩnh vực tách chiết, tinh chế, nghiên cứu một số đặc tính của enzyme… Một số công trình nghiên cứu về protease tại Việt Nam như:

- Nguyễn Lân Dũng, Đào Trọng Hùng và Ngô Khắc Truy (1964) đã nghiên cứu

sử dụng protease A.oryzae cho thấy có thể sử dụng enzyme này để rút ngắn thời gian

chế biến nước mắm Sau đó tác giả Nguyễn Lân Dũng và Phạm Văn Ty (1967) còn tiến hành trộn trực tiếp một số chủng nấm mốc Aspergillus có khả năng sản xuất protease với cá và giữ ở 550C trong khoảng 1 - 3 ngày, kết quả nghiên cứu cho thấy cá được thủy phân nhanh hơn

- Một số cán bộ Viện Nghiên cứu Hải sản Hải Phòng (1975) đã nghiên cứu cho

thấy khi bổ sung 1% protease B.pumillus vào hỗn hợp cá làm nước mắm thì sau 24 giờ

dịch thủy phân có màu cánh dán, vị ngọt và có hàm lượng đạm cao hơn mẫu đối

chứng Như vậy có thể dùng protease B.pumillus để làm tăng nhanh quá trình thủy

phân cá trong sản xuất nước mắm

Năm 1983 Phạm Thị Trân Châu công bố các nghiên cứu về protease B.pumillus cho thấy từ môi trường nuôi cấy B.pumillus có thể thu được hai protease: một protease

kiềm điển hình hoạt động ở pH 10,7 và một protease trung tính nhạy cảm với DFP gọi

là serine- metalo- proteinase hoạt động ở pH 7,0 Mặt khác các nghiên cứu của tác giả còn cho thấy có thể sử dụng protease này trong chế biến cá đem lại hiệu quả kinh tế cao

- Phạm Thị Trân Châu và cộng sự (1987) đã nghiên cứu một số tính chất của bromelain tách từ chồi dứa tây cho thấy trong chồi dứa có chứa 2 protease và bromelain chồi dứa có hoạt tính cực đại ở pH 6,5, nhiệt độ tối thích 600C Tới năm

1997, Lê Thị Thanh Mai tiếp tục nghiên cứu các phương pháp tinh sạch và ứng dụng bromelain đã cho thấy có thể thu nhận bromelain theo kết tủa bằng aceton hay cô đặc theo phương pháp siêu lọc rồi kết tủa bằng aceton cũng như có thể tinh sạch bromelain bằng phương pháp lọc gel sephadex G-75 với hiệu suất cao Các nghiên cứu này còn cho thấy có thể sử dụng bromelain để rút ngắn thời gian chế biến nước mắm

- Ngô Thị Mại, Nguyễn Thị Dự và cộng sự (1991) đã dùng protease B.subtilis bổ sung vào thủy phân cá

- Năm 1992, Nguyễn Thị Vĩnh và cộng sự nghiên cứu về protease dịch chiết thịt rắn hổ mang đã thu được 2 protease là: một protease kim loại gọi là proteinase P-I có

pH tối thích 7,0 bị kìm hãm bởi EDTA và có thể phục hồi 71 % hoạt tính sau kìm hãm bằng Zn2+ hay hỗn hợp Zn2+ và Ca2+ Protease thứ hai là một proteinase – thiol gọi là proteinase P-II có pH thích hợp 6,0 và có thể tinh sạch enzyme này qua cột SE-sephadexG-50

- Nguyễn Trọng Cẩn và cộng sự (1993) đã nghiên cứu và cho thấy có thể dùng môi trường nuôi chứa protease của nấm mốc A.orezae 29A để rút ngắn thời gian chế biến nước mắm

- Nguyễn Văn Lệ (1996) nghiên cứu về protease đầu tôm cho thấy khi tách protease đầu tôm qua cột lọc gel sephadex G-75 thu được hai protease có nhiệt độ thích hợp ở 500C, 600C và pH thích hợp tương ứng là 8,5 và 7,5 Tác giả còn cho thấy

có thể sử dụng protease đầu tôm trong thủy phân thu bột đạm từ phế liệu đầu tôm và ứng dụng trong thủy phân cá

- Tác giả Đặng Văn Hợp (2000) công bố nghiên cứu về protease của A.oryzae

A4 cho thấy có thể thu nhận protease từ môi trường nuôi cấy A.oryzae A4 theo

phương pháp bề mặt và thu chế phẩm protease kỹ thuật từ canh trường nuôi theo cách chiết rút bằng nước cất rồi kết tủa bằng amonium sunphate

Các công trình nghiên cứu trên đã góp phần thúc đẩy lĩnh vực nghiên cứu về protease ở nước ta phát triển Tuy nhiên với mỗi cơ chất khác nhau enzyme thích hợp

để thủy phân cũng khác nhau và điều kiện thủy phân khác nhau …Vì vậy để ứng dụng enzyme một cách hiệu quả cần nghiên cứu cho từng cơ chất khác nhau

1.2.2 Tình hình ứng dụng enzyme protease:

Enzyme ngày càng có vị trí quan trọng trong sự phát triển của nhiều lĩnh vực Protease là loại enzyme được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như: công nghiệp Thực phẩm, Y học, Hóa phân tích , chế biến Thủy sản…Ở nước ta các nghiên cứu về protease được bắt đầu từ những năm 60 Trong những năm gần đây chúng ta

đã sản xuất được một số chế phẩm protease như: prozima, prozimabo, bromelain, pepsin, pancreatin…Tuy vậy còn cần phải đặc biệt chú ý đến việc triển khai ứng dụng enzyme vào thực tế sản xuất

- Ứng dụng trong y dược: enzyme có một vị trí quan trọng trong y học Đặc biệt

là các phương pháp định tính và định lượng enzyme trong hóa học lâm sàng và phòng thí nghiệm chuẩn đoán Do đó, hiện nay trong y học đã xuất hiện lĩnh vực mới gọi là chuẩn đoán enzyme, có nhiệm vụ:

+ Phân tích xác định nồng độ cơ chất như glucose, ure, cholesterol…với sự hỗ trợ của enzyme

+ Xác định hoạt tính xúc tác của enzyme trong mẫu sinh vật

+ Xác định nồng độ cơ chất với sự hỗ trợ của thuốc thử enzyme đánh dấu Dùng enzyme làm thuốc: ví dụ protease làm thuốc tắc nghẽn tim mạch, tiêu mủ vết thương, làm thông đường hô hấp, chống viêm, làm thuốc tăng tiêu hóa protein hay làm thành phần của các loại thuốc dùng trong da liễu và mỹ phẩm…

Trong y học các protease cũng được dùng để sản xuất môi trường dinh dưỡng để nuôi cấy vi sinh vật sản xuất ra kháng sinh, chất kháng độc…

- Ứng dụng trong hóa học: một trong những ứng dụng chế phẩm enzyme đáng được chú ý nhất trong thời gian gần đây là dùng chất mang để gắn phức enzyme xúc tác cho phản ứng nhiều bước Ví dụ tổng hợp glutathione, acid béo, alkaloid, sản xuất hormone…Cũng bằng cách tạo phức, người ta gắn vi sinh vật để sử dụng trong công

nghệ xử lý nước thải, sản xuất alcohol, amino acid…

- Ứng dụng trong công nghiệp: việc sử dụng enzyme trong công nghiệp là đa

dạng, phong phú và đã đạt được nhiều kết quả to lớn Theo thống kê sơ bộ enzyme protease đã được sử dụng trong công nghiệp thịt, công nghiệp chế biến cá, công nghiệp chế biến sữa, công nghiệp bánh mì, bánh kẹo, công nghiệp bia, công nghiệp sản xuất sữa khô và bột trứng, công nghiệp thương phẩm và mỹ phẩm, công nghiệp

dệt, công nghiệp da, công nghiệp phim ảnh, công nghiệp y học…

- Ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm: Enzyme protease là một công cụ để

chế biến các phế liệu của công nghiệp thực phẩm thành thức ăn cho người và vật nuôi Người ta còn khai thác tính đông tụ như của rennin, pepsin vào trong công nghiệp thực phẩm như trong sản xuất phomat Pectinase với công nghệ thực phẩm: pectinase

đã được dùng trong một số ngành công nghiệp thực phẩm như:

+ Sản xuất rượu vang

+ Sản xuất nước quả và nước quả không có rượu …

- Ứng dụng trong công nghiệp dệt: Rũ hồ bằng enzyme không những nhanh,

không hại vải, độ mao dẫn tốt mà còn đảm bảo vệ sinh, do đó tăng được năng suất lao động Trong sản xuất tơ tằm, người ta dùng protease để làm sạch sợi tơ Với công đoạn xử lý bằng enzyme sau khi xử lý bằng dung dịch xà phòng sẽ giúp lụa có tính đàn hồi tốt, bắt màu đồng đều và dễ trang trí trên lụa

- Ứng dụng trong công nghiệp thuộc da: enzyme protease được dùng để làm

mềm da, làm sạch da, rút ngắn thời gian, tránh ô nhiễm môi trường Việc xử lý đã được tiến hành bằng cách ngâm da trong dung dịch enzyme, hay phết dịch enzyme lên

bề mặt da Enzyme sẽ tách các chất nhờn và làm đứt một số liên kết trong phân tử collagel làm cho da mềm hơn

- 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 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

- Đặc biệt trong lĩnh vực chế biến thủy sản: từ lâu người ta đã nghiên cứu và

biết được tác dụng của các protease tiêu hóa và các enzyme khác có sẵn trong nguyên liệu có tác động đến quá trình thủy phân cá trong công nghệ sản xuất nước mắm Để tăng quá trình thủy phân rút ngắn thời gian chế biến nước mắm người ta đã tiến hành tạo nhiệt độ thích hợp cho protease hoạt động, làm giảm độ mặn ban đầu của khối cá cũng như làm tăng diện tích tiếp xúc giữa protease với cá bằng cách xay nhỏ cá Ở nước ta cũng có nhiều nghiên cứu ứng dụng protease trong chế biến thủy sản đặc biệt

là trong chế biến nước mắm Các tác giả nghiên cứu ở nước ta đã tiến hành nghiên cứu từ giai đoạn thô sơ nhất như bổ sung đu đủ xanh, vỏ dứa, ruột lợn, ruột cá để tăng quá trình thủy phân nước mắm Sau đó đến giai đoạn nghiên cứu bổ sung thêm hỗn

hợp nuôi cấy B.subtilis, rồi dùng dung dịch nuôi cấy B.pumilus, tiến tới giai đoạn cao

hơn dùng chế phẩm enzyme thêm vào quá trình thủy phân như: thêm chế phẩm

bromelain, thêm chế phẩm protease A.oryzae, thêm chế phẩm protease từ đầu tôm,…

những kết quả nghiên cứu cho thấy khi bổ sung thêm protease vào cá thì quá trình thủy phân nhanh hơn nên rút ngắn được thời gian chế biến nước mắm Vì vậy có thể nói việc nghiên cứu sử dụng protease nói chung và protease từ vi sinh vật nói riêng trong chế biến Thủy sản đã đạt được những thành công đáng khích lệ cần được tiếp tục đẩy mạnh nghiên cứu hơn nữa để có thể ứng dụng trong thực tế sản xuất

Với nguồn enzyme protease đa dạng và phong phú, vai trò quan trọng trong quá trình thủy phân của enzyme protease Vì vậy chúng ta cần nghiên cứu lựa chọn enzyme thích hợp để thủy phân cơ thịt cáy nhằm rút ngắn thời gian thủy phân và thủy phân triệt để nhằm nâng cao chất lượng của sản phẩm truyền thống

1.3 TỔNG QUAN VỀ MẮM CÁY

1.3.1 Giới thiệu về mắm cáy và phương pháp sản xuất

Nước mắm cáy là một sản phẩm truyền thống thường có trong bữa ăn của một

số người dân Việt Nam ở một số vùng có nghề truyền thống làm mắm cáy như: Nam Định, Thanh Hóa, Thái Bình Nước mắm cáy truyền thống là kết quả của quá trình thủy phân protein thịt cáy dưới tác động của protease có sẵn trong nguyên liệu và do

tác động của vi sinh vật trong điều kiện có muối theo cơ chế sau:

Protein polypeptid peptid axit amin

Cùng với quá trình thủy phân protein thịt cáy còn có hàng loạt quá trình biến đổi sinh hóa học sâu sắc do tác động của nhiệt độ và hệ vi sinh vật có trong đó mà hình thành màu sắc, mùi vị đặc trưng của mắm cáy

Quá trình thủy phân thịt cáy đến giai đoạn axit amin là một quá trình rất phức tạp Trong khoảng 24 giờ đầu tiên dưới tác động của hệ protease nội tại của cáy mà chủ yếu là các proteinase serine, proteinase kim loại và proteinase aspartic một phần protein của thịt cáy bị thủy phân tạo thành peptid, polypeptid hòa tan trong nước bổi (dịch cáy) Sau giai đoạn này protein thịt cáy và các peptid, polypeptid được tạo thành

ở trên lại tiếp tục được thủy phân mạnh mẽ bởi các proteinase kim loại tạo thành các axit amin tự do, các peptid ngắn và đã có sự hình thành mùi của nước mắm cáy Từ giai đoạn 2-4 tháng dưới tác dụng của protease đặc biệt là các proteinase serine, các peptid, các protein, polypeptid còn lại tiếp tục bị thủy phân tạo thành các axit amin tự

do Khi đó gọi là đã chín, nước mắm cáy rút ra có màu và mùi đặc trưng

Protease Protease Protease

Chất lượng của nước mắm cáy phụ thuộc vào chất lượng của cáy nguyên liệu, tỷ lệ muối sử dụng, pH, nhiệt độ, phương pháp chế biến… Trong quá trình làm mắm nếu biết phối hợp hài hòa giữa các yếu tố này thì cho ra mắm cáy có chất lượng cao

1.3.2.Phương pháp sản xuất nước mắm cáy

1.3.2.1 Phương pháp sản xuất nước mắm cáy truyền thống

Hình 1.1 Tóm tắt quy trình sản xuất nước mắm cáy truyền thống

Muối chượp Cáy

Lọc Chượp chín

Nước mắm cáy

Muối ăn (NaCl) Giã dập

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

2.1.1 Nguyên liệu cáy:

Cáy nguyên liệu được thu mua từ Thanh Hóa Cáy sống được, rửa sạch, bảo quản lạnh và ướp đá, vận chuyển vào Nha Trang, bảo quản bằng tủ đông -200C và sử dụng làm nguyên liệu cho quá trình nghiên cứu

2.1.2 Enzyme protease

- Bromelain: thu từ chồi dứa được mua ở ba chợ chính thuộc Nha Trang là: chợ

Vĩnh hải, chợ Đầm, chợ xóm mới Sử dụng chồi dứa để chiết rút protease theo theo sơ

đồ sau:

Hình 2.1 Quy trình chiết bromelain từ chồi dứa

Ly tâm

Cồn 4:1

Hình 2.1 Hình ảnh chồi dứa đã tách lá

- Protease từ B.subtilis S5 được sản xuất theo phương pháp nuôi cấy bán rắn và

được chiết rút bằng nước cất, kết tủa bằng ethanol ở nồng độ 75% để thu chế phẩm thô dùng cho nghiên cứu

- Đề tài còn sử dụng enzyme protease Neutrase do Novo cung cấp Neutrase là hỗn hợp protease của vi khuẩn có nhiệt độ thích hợp từ 400C ÷ 500C, có pH thích hợp

là 7

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.2.1 Phương pháp phân tích hóa học:

- Định lượng protein theo phương pháp Lowry:

a) Nguyên tắc

Phương pháp này có độ nhạy cao hơn 10 lần so với phương pháp biuret Các axit amin có vòng thơm Tyr và Trp có mặt trong protein sẽ phản ứng với thuốc thử Folin-Ciocalteau tạo thành phức chất màu xanh đen có độ hấp thụ cực đại ở bước sóng 650nm Dựa vào đường chuẩn protein để định lượng hàm lượng protein

b) Hóa chất sử dụng

- Dung dịch albumin chuẩn 0,1%

- Dung dịch A: Na2CO3 2% trong NaOH 0,1N

- Dung dịch B: CuSO4 0,5% trong natri kali tatrat 1%

- Dung dịch C: hỗn hợp dung dịch A và B theo tỷ lệ 50/1

c) Cách tiến hành

- Cho vào ống nghiệm một lượng dung dịch mẫu tính toán sao cho khối lượng protein có trong dung dịch khoảng từ 0,02÷0,32mg protein Thêm vào ống nghiệm 2ml dung dịch C lắc đều rồi để yên 10 phút ở nhiệt độ phòng Sau đó thêm 1ml thuốc

thử Folin đã pha loãng lắc đều để yên 30 phút và cho thêm nước cất đủ 5ml Sau đó đem so màu ở bước sóng 650nm

- Ống đối chứng: thay dung dịch mẫu bằng nước cất và tiến hành tương tự như ống thí nghiệm

- Dựng đường chuẩn protein: từ dung dịch protein chuẩn lấy vào các ống nghiệm một lượng protein lần lượt như sau: 20, 40, 60, 80, 100µg protein Thứ tự thành phần

và tỷ lệ các hóa chất tương tự như trên và so màu ở bước sóng 650nm để dựng đường chuẩn protein

d) Tính kết quả

Lấy hiệu số đọc trên máy của ống thí nghiệm và ống đối chứng sau đó đối chiếu với đồ thị chuẩn để tính lượng protein

- Định lượng NH3 theo phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước:…

- Định lượng Nts theo phương pháp Kjeldal

- Định lượng Naa theo phương pháp Sorensen

- Xác định thành phần axit amin theo phương pháp sắc kí khí trên máy GC-17A

- Định lượng hàm lượng nước bằng phương pháp sấy ở 1050C

2.2.2 Phương pháp đánh giá cảm quan

Dụng cụ và điều kiện cảm quan theo TCVN 3215-79

Lắc đều chai đựng mẫu thử, mở nút chai rót ra 13-20ml nước mắm vào một cốc thủy tinh không màu, sạch, khô, có dung tích 50ml để xác định chỉ tiêu cảm quan + Xác định màu sắc: khi nhận xét màu phải đặt cốc đựng mẫu thử nơi sang, dưới nền trắng Mắt người quan sát cùng phía với nguồn sang chiếu vào mẫu thử

+ Xác định độ trong: đặt cốc đựng mẫu thử ở giữa nguồn sáng và mẳt người quan sát, lắc nhẹ cốc để xác định độ trong

+ Xác định vị: dùng đũa thủy tinh chấm vào mẫu thử đưa lên đầu lưỡi để xác định vị + Xác định mùi: sau khi rót nước mắm từ chai mẫu vào cốc, phải để yên 15 phút mới xác định mùi

Sau khi dùng mẫu nước mắm xác định các chỉ tiêu cảm quan không được đổ trở lại chai đựng mẫu thử và cũng không được dùng để xác định các chỉ tiêu hóa học khác Thành lập hội đồng gồm 5 thành viên đánh giá cảm quan các chỉ tiêu: màu sắc,

độ trong, mùi, vị sản phẩm mắm cáy bằng phương pháp cho điểm

2.2.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm

- Nghiên cứu lựa chọn enzyme protease

Tiến hành các mẫu thủy phân (mỗi mẫu 500g) cáy với cùng lượng enzyme protease của các nguồn thu khác nhau, thủy phân ở điều kiện thường, pH tự nhiên: mẫu 1(không bổ sung enzyme), mẫu 2 (bổ sung 0.2 % enzyme bromelin), mẫu 3 (bổ

sung 0.2% enzyme B.subtilis), mẫu 4 (bổ sung 0.2% enzyme Neutrase) Sau các thời

điểm 0; 2; 4;…; 10 giờ lấy mẫu đánh giá cảm quan và phân tích một số chỉ tiêu hóa học như: hàm lượng protein hòa tan, hàm lượng NNH3 và Naa Từ đó lựa chọn enzyme protease thích hợp cho thủy phân cơ thịt cáy Sơ đồ bố trí thí nghiệm như sau:

Nguyên liệu cáy

Rửa

Lọ Giã dập

Kiểm tra các thông số: protein hòa tan, NH3, Naa

Lọc

B.subtilis Không có

- Xác định nhiệt độ thích hợp cho quá trình thủy phân

Tiến hành các mẫu thủy phân (mỗi mẫu 500 g), cùng các điều kiện như: nước bổ sung, tỷ lệ enzyme Mẫu 1 (nhiệt độ môi trường); mẫu 2 (450C); mẫu 3 (500C); mẫu 4 (550C) Sau các thời điểm 0; 2; 4;…; 10 giờ lấy mẫu đánh giá cảm quan và phân tích một số chỉ tiêu hóa học như: hàm lượng protein hòa tan, hàm lượng NNH3 và Naa Từ kết quả phân tích lựa chọn nhiệt độ thích hợp cho các lần nghiên cứu kế tiếp Sơ đồ bố trí thí nghiệm như sau:

Nguyên liệu cáy

Rửa

Lọ Giã dập

Kiểm tra các thông số: protein hòa tan, NH3, Naa

Lọc

500C Nhiệt độ

- Xác định pH thích hợp cho quá trình thủy phân

Tiến hành các mẫu thủy phân (mỗi mẫu 500 g), cùng các điều kiện như: nước bổ sung, tỷ lệ enzyme Mẫu 1 (pH=8,0); mẫu 2 (pH=7,5); mẫu 3 (pH=7,0); mẫu 4 (pH tự nhiên) Sau các thời điểm 0; 2; 4;…; 10 giờ lấy mẫu đánh giá cảm quan và phân tích một số chỉ tiêu hóa học như: hàm lượng protein hòa tan, hàm lượng NNH3 và Naa Từ

đó lựa chọn pH thích hợp cho các lần nghiên cứu kế tiếp Sơ đồ bố trí thí nghiệm:

- Xác định tỷ lệ nước thích hợp cho quá trình thủy phân

Tiến hành các mẫu thủy phân (mỗi mẫu 500 g) với các thông số cố định về: tỷ lệ enzyme, pHopt và topt Tỷ lệ nước bổ sung vào hỗn hợp khác nhau: Mẫu 1(0% nước);

Nguyên liệu cáy

Rửa

Lọ Giã dập

Kiểm tra các thông số: protein hòa tan, NH3, Naa

Lọc

pH=7,0

nhiên

mẫu 2 (5% nước); mẫu 3 (10% nước); mẫu 4 (15% nước) Sau các thời điểm 0; 2; 4;…; 10 giờ lấy mẫu đánh giá cảm quan và phân tích một số chỉ tiêu hóa học như: hàm lượng protein hòa tan, hàm lượng NNH3 và Naa Từ đó lựa chọn tỷ lệ nước bổ sung thích hợp cho các lần nghiên cứu kế tiếp Sơ đồ bố trí thí nghiệm như sau:

- Xác định tỷ lệ enzyme bổ sung thích hợp cho quá trình thủy phân

Tiến hành các mẫu thủy phân (mỗi mẫu 500 g) với các tỷ lệ enzyme khác nhau: mẫu 1 (bổ sung 0,1% enzyme); mẫu 2 (bổ sung 0,2% enzyme); mẫu 3 (bổ sung 0,3% enzyme); mẫu 4 (bổ sung 0,4% enzyme) Sau các thời điểm 0; 2; 4;…; 10 giờ lấy mẫu đánh giá cảm quan và phân tích một số chỉ tiêu hóa học như: hàm lượng protein hòa tan, hàm lượng NNH3 và Naa Từ đó lựa chọn tỷ lệ enzyme thích hợp cho các lần nghiên cứu kế tiếp Sơ đồ bố trí thí nghiệm như sau:

Nguyên liệu cáy

Rửa

Lọ Giã dập

Kiểm tra các thông số:

protein hòa, NH3, Naa

Lọc

10%

- Xác định tỷ lệ muối bổ sung thích hợp cho quá trình thủy phân

Tiến hành các mẫu thủy phân (mỗi mẫu 500 g) với các thông số cố định về: tỷ lệ enzyme, pHopt, topt và tỷ lệ nước bổ sung Tỷ lệ muối bổ sung khác nhau: mẫu 1 (0% muối); mẫu 2 (5% muối); mẫu 3 (10% muối); mẫu 4 (15% muối) Sau các thời điểm 0; 2; 4;…; 10 giờ lấy mẫu đánh giá cảm quan và phân tích một số chỉ tiêu hóa học như: hàm lượng protein hòa tan, hàm lượng NNH3 và Naa Từ đó lựa chọn tỷ lệ muối bổ sung thích hợp cho các lần nghiên cứu kế tiếp Sơ đồ bố trí thí nghiệm như sau:

Nguyên liệu cáy

Rửa

Lọ Giã dập

Kiểm tra các thông số: protein hòa tan, NH3, Naa

Sau khi chọn được các điều kiện thích hợp ở trên, tiến hành thử sản xuất mắm cáy theo điều kiện tối ưu đã lựa chọn và phân tích sơ bộ thành phần hóa học, thành phần axit amin của nước mắm sản xuất được

2.3 CÁC THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM CHỦ YẾU ĐÃ SỬ DỤNG

- Cân điện tử Satorius (Đức) loại 2200g độ chính xác 10-6

- Số liệu được xử lý để vẽ đồ thị trên phần mềm Exel với hệ số tương quan R ≥ 0,95

Nguyên liệu cáy

Rửa

Lọ Giã dập

Kiểm tra các thông số: protein hòa tan, NH3, Naa

Lọc

10%

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Thành phần hóa học của cáy

Kết quả xác định sơ bộ thành phần hoá học cơ bản của cáy khai thác tại vùng biển Thanh Hóa vào tháng 7 được trình bày ở các bảng 3.1

Bảng 3.1 Thành phần hóa học của cáy nguyên con (%)

3.2 Lựa chọn enzyme thích hợp cho quá trình thủy phân

Tiến hành 4 mẫu thủy phân thịt cáy bằng các lọai protease với các tỷ lệ enzyme

bổ sung 2% so với nguyên liệu Trong đó mẫu 1: không bổ sung , mẫu 2: bổ sung

bromelain, mẫu 3: bổ sung B.subtillis, mẫu 4: bổ sung Neutrase Tất cả các mẫu thủy

phân đều tiến hành ở nhiệt độ thường, pH tự nhiên của thịt cáy với tỷ lệ nước bổ sung

là 10%, mỗi mẫu thủy phân đều chứa 500g cáy Sau các thời điểm 0; 2;…; 10 giờ lấy mẫu đánh giá cảm quan và phân tích một số chỉ tiêu hoá học như: hàm lượng protein hòa tan, hàm lượng Naa, hàm lượng NNH3,theo thời gian thủy phân Kết quả được thể

hiện ở bảng 3.2 và các hình 3.1, hình 3.2, hình 3.3

Bảng 3.2 Ảnh hưởng của loại enzyme tới sự thay đổi trạng thái cảm quan của

các mẫu thủy phân cáy

dịch sệt

Hỗn hợp mầu sẫm, có mùi tanh của cáy tự nhiên,

dịch sệt

Hỗn hợp mầu sẫm, có mùi tanh của cáy tự nhiên,

tanh, dịch sệt

Hỗn hợp mầu sẫm, có mùi hơi

tanh , dịch sệt

Hỗn hợp mầu sẫm, có mùi hơi

tanh, dịch hơi sệt,

Hỗn hợp mầu sẫm, mất mùi

hơi loãng

Hỗn hợp mầu nâu hơi sẫm, có mùi mắm nhẹ, dịch

hơi loãng

Hỗn hợp mầu nâu hơi sẫm, có mùi mắm nhẹ, dịch

mắm, dịch loãng

Hỗn hợp mầu nâu hơi vàng, có mùi

mắm, dịch loãng

Hỗn hợp mầu nâu hơi vàng, có mùi

mắm, dịch loãng

Hình 3.1 Ảnh hưởng của loại enzyme tới sự biến đổi hàm lượng protein hòa tan

của các mẫu thủy phân thịt cáy

Hình 3.2 Ảnh hưởng của loại enzyme tới sự biến đổi hàm lượng N aa của các mẫu

thủy phân thịt cáy

Hình 3.3 Ảnh hưởng của loại enzyme tới sự biến đổi hàm lượng N NH3

của quá trình thủy phân thịt cáy

Nhận xét:

Từ các kết quả trên cho phép rút ra một số nhận xét:

* Về trạng thái cảm quan: với các mẫu có bổ sung enzyme thì tốc độ thủy phân

thịt cáy nhanh và có màu, mùi thơm của mắm cáy hơn so với mẫu không bổ sung

enzyme Tuy nhiên, với mẫu bổ sung enzyme Neutrase thì có màu, mùi thích hợp nhất

để bổ sung vào quá trình thủy phân thịt cáy

* Về mặt hóa học: Theo thời gian hàm lượng protein hòa tan tạo thành trong tất

cả các mẫu có bổ sung enzyme đều tăng cao hơn so với mẫu đối chứng Tuy vậy, với

mẫu có bổ sung enzyme Bromelain và enzyme Neutrase thì tốc độ tạo thành protein hòa tan nhanh hơn so với enzyme B.subtilis Nhưng theo thời gian thì tốc độ tạo thành protein ở mẫu bổ sung enzyme Neutrase thì tăng đều còn mẫu bổ sung Bromelain thì

giai đoạn đầu tốc độ tăng nhanh nhưng giai đoạn sau khoảng 6 giờ tốc độ tạo thành protein hòa tan chậm dần Bên cạnh đó trong quá trình thủy phân các mẫu không có

bổ sung chất chống thối nên kèm theo quá trình là quá trình phân hủy của vi sinh vật nên hàm lượng NNH3 tương đối lớn Hàm lượng Naa theo thời gian tăng nhanh đến khoảng từ 8 giờ thì tốc độ tạo thành đạm Naa chậm dần đồng thời hai mẫu bổ sung Bromelain và Neutrase thì tốc độ tạo thành Naa nhanh hơn hai mẫu kia Nhưng enzyme Bromelain tách chiết được rất ít (3kg chồi dứa chỉ thu được 2g enzyme)

Từ các số liệu và phân tích ở trên cho ta thấy khi bổ sung enzyme Neutrase vào

quá trình thủy phân sẽ làm quá trình thủy phân thịt cáy xảy ra nhanh hơn và cho màu, mùi mắm cáy là tốt nhẩt và thích hợp hơn cả.

3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới quá trình thủy phân thịt cáy

Tiến hành 4 mẫu thủy phân (mỗi mẫu 500 g), cùng các điều kiện: nước bổ sung,

tỷ lệ enzyme Mẫu 1 (nhiệt độ môi trường); mẫu 2 (450C); mẫu 3 (500C); mẫu 4 (550C) Sau các thời điểm 0; 2; 4;…; 10 giờ lấy mẫu đánh giá cảm quan và phân tích một số chỉ tiêu hóa học như: hàm lượng protein hòa tan, hàm lượng NNH3 và Naa theo thời gian Kết quả được thể hiện ở bảng 3.3 và hình 3.4, hình 3.5, hình 3.6

Bảng 3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới sự thay đổi trạng thái cảm quan của các mẫu thủy phân thịt cá mối bằng enzyme Neutrase

dịch sệt

Hỗn hợp mầu sẫm, có mùi tanh của cáy tự nhiên,

dịch sệt

Hỗn hợp mầu sẫm, có mùi tanh của cáy tự nhiên,

dịch sệt

2 Hỗn hợp mầu sẫm, có mùi tanh

tự nhiên, dịch sệt

Hỗn hợp mầu sẫm, còn mùi hơi

tanh, dịch sệt

Hỗn hợp mầu sẫm, có mùi hơi

tanh , dịch sệt

Hỗn hợp mầu sẫm, có mùi hơi

tanh, dịch hơi sệt,

Hỗn hợp mầu sẫm, mất mùi tanh,

dịch hơi loãng

Hỗn hợp mầu sẫm,mất mùi tanh,

hơi loãng

Hỗn hợp mầu nâu hơi sẫm, có mùi hơi thơm của mắm cáy,

dịch hơi loãng

Hỗn hợp mầu nâu hơi sẫm, có mùi mắm nhẹ hơi hắc,

mắm, dịch loãng

Hỗn hợp mầu nâu vàng hơi trong, có mùi mắm, dịch

Hình 3.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới sự biến đổi hàm lượng protein hòa tan của

quá trình thủy phân thịt cá

Hình 3.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới sự biến đổi hàm lượng N aa của các mẫu

thủy phân thịt cáy

Hình 3.6 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới sự biến đổi hàm lượng N NH3 của các mẫu

thủy phân thịt cáy

Từ các kết quả trên cho phép rút ra một số nhận xét:

* Về trạng thái cảm quan: Các mẫu thủy phân thịt cáy bằng enzyme Neutrase ở

điều kiện nhiệt độ khác nhau có mức độ thủy phân khác nhau Mẫu 1 thịt cáy bị thủy

phân chậm, sau 6 giờ dịch thủy phân mới bắt đầu có hiện tượng thủy phân, mặt khác

do các mẫu chưa có bổ sung chất chống thối nên đi cùng với quá trình thủy phân là

quá trình phân hủy, thời gian thủy phân càng lâu mức độ thủy phân càng mạnh Đới

với hai mẫu thủy phân ở nhiệt độ 500C và 550C thì dịch thủy phân bị thủy phân nhanh

hơn biểu hiện là thịt cáy sau 4 giờ đã có sự biến đổi về màu, mùi và dịch hơi loãng

Tuy nhiên, với mẫu ở nhiệt độ 550C ở giai đoạn đầu mức độ thủy phân nhanh hơn và

hàm lượng NNH3 sinh ra nhiều hơn so với mẫu ở 500C nhưng sau 6 giờ thì mức độ

thủy phân chậm hơn so với mẫu ở nhiệt độ 500C

* Về mặt hóa học: Kết quả phân tích (hình 3.2.2) cho thấy nhiệt độ có ảnh

hưởng lớn đến hàm lượng protein hòa tan và hàm lượng Naa tạo thành trong quá trình

thủy phân thịt cáy bằng enzyme Neutrase Hàm lượng protein hòa tan trong các mẫu

2,3 và 4 đều tăng nhanh hơn so với mẫu 1 (thủy phân ở nhiệt độ phòng) Trong đó,

hàm lượng protein hòa tan tạo thành ở mẫu 3 tăng đều trong suốt quá trình thí nghiệm

và từ giai đoạn 6 giờ cao hơn tất cả các mẫu còn lại Hàm lượng protein hòa tan của

mẫu 4 (thủy phân ở nhiệt độ 550C) trong 4 giờ đầu tăng cao hơn cả ba mẫu nhưng sau

6 giờ thì tăng chậm lại và mặc dù vẫn cao hơn các mẫu 1 và 2 nhưng thấp hơn mẫu 3

(thủy phân ở 500C) Kết quả này có thể giải thích là do protease Neutrase không bền ở

nhiệt độ 550C Như vậy mẫu thủy phân ở 500C là ưu điểm hơn

Từ các số liệu và phân tích ở trên cho ta thấy khi thủy phân thịt cáy bằng enzyme

Neutrase ở 50 0 C thì tốc độ thủy phân nhanh hơn biểu hiện là hàm lượng protein hòa

Formatted: Line spacing: single

Formatted: Font: 7 pt Formatted: Space Before: 2 pt, After: 2 pt, Line spacing: single

tan và hàm lượng Naa tạo thành theo thời gian cao hơn Vì vậy nhiệt độ 50 0 C là nhiệt

độ thích hợp cho quá trình thủy phân sẽ làm quá trình thủy phân thịt cáy xảy ra nhanh

hơn và cho màu, mùi mắm cáy là tốt nhẩt và thích hợp hơn cả

3.3 Ảnh hưởng của pH tới quá trình thủy phân thịt cáy

Tiến hành 4 mẫu thủy phân (mỗi mẫu 500 g), cùng các điều kiện như: nước bổ

sung, tỷ lệ enzyme Mẫu 1 (pH=8,0); mẫu 2 (pH=7,5); mẫu 3 (pH=7,0); mẫu 4 (pH tự

nhiên) Sau các thời điểm 0; 2; 4;…; 10 giờ lấy mẫu đánh giá cảm quan và phân tích

một số chỉ tiêu hóa học như: hàm lượng protein hòa tan, hàm lượng NNH3 và Naa theo

thời gian thủy phân Kết quả được thể hiện ở bảng 3.4 và hình 3.7, hình 3.8, hình 3.9

Bảng 3.4 Ảnh hưởng của pH tới sự thay đổi trạng thái cảm quan của các mẫu

thủy phân thịt cáy bằng enzyme Neutrase

dịch sệt

Hỗn hợp mầu sẫm, có mùi tanh của cáy tự nhiên,

dịch sệt

Hỗn hợp mầu sẫm, có mùi tanh của cáy tự nhiên,

tanh, dịch sệt

Hỗn hợp mầu sẫm, có mùi hơi

tanh , dịch sệt

Hỗn hợp mầu sẫm, có mùi hơi

tanh, dịch hơi sệt,

Hỗn hợp mầu sẫm, mất mùi tanh, dịch hơi

dịch hơi loãng

Hỗn hợp mầu nâu hơi sẫm, có mùi mắm nhẹ, dịch

hơi loãng

Hỗn hợp mầu nâu hơi sẫm, có mùi mắm nhẹ, dịch

có bọt khí thoát

ra, mùi hắc, dịch

hơi loãng

Hỗn hợp mầu nâu hơi đen, có mùi thơm nhẹ của mắm cáy, dịch

loãng

Hỗn hợp mầu nâu hơi vàng trong, thơm mùi mắm cáy, dịch

loãng, có vẫn đục

Hỗn hợp mầu nâu hơi đen, có mùi mắm nhẹ, dịch

loãng

Hỗn hợp mầu nâu hơi vàng, dịch trong, có mùi mắm, thơm vừa,

Formatted Table Formatted: Font: Bold Formatted: Font: Bold Formatted: Line spacing: single Formatted: Centered, Line spacing: single

Formatted: Line spacing: single Formatted: Centered, Line spacing: single

Formatted: Line spacing: single Formatted: Centered, Line spacing: single

Formatted: Line spacing: single Formatted: Centered, Line spacing: single

Formatted: Centered

Formatted: Centered

0 50 100

Hình 3.7 Ảnh hưởng của pH tới sự biến đổi hàm lượng protein hòa tan của mẫu

thủy phân thịt cáy.

Hình 3.8 Ảnh hưởng của pH tới sự biến đổi hàm lượng N aa của mẫu thủy phân

Hình 3.9 Ảnh hưởng của pH tới sự biến đổi hàm lượng N NH3 của mẫu thủy

phân thịt cáy

Từ các kết quả trên cho phép rút ra một số nhận xét:

* Về trạng thái cảm quan: Các mẫu thủy phân thịt cáy bằng enzyme Neutrase ở

điều kiện pH khác nhau có mức độ thủy phân khác nhau Mẫu 1 thịt cáy bị thủy phân

chậm, sau 6 giờ dịch thủy phân mới bắt đầu có hiện tượng thủy phân Các mẫu thủy

phân ở pH 8; 7,5 và 7 điều chỉnh bằng HCl 0.2 N thì mầu của dịch thủy phân đều có

mầu đen và mùi hắc khó chịu, mẫu ở pH 8 sau 8 giờ thủy phân thì mùi hắc khó chịu

giảm có mùi mắm nhẹ dễ chịu hơn Mẫu 4 (pH tự nhiên) mức độ thủy phân tương đối

cao biểu hiện là sau 4 giờ dịch thủy phân đã chuyển sang dạng hơi loãng và sau 8 giờ

dịch loãng, trong đồng thời cho mùi mắm thơm dễ chịu nhất

* Về mặt hóa học: Kết quả phân tích (hình 3.2.2) cho thấy pH có ảnh hưởng lớn

đến hàm lượng protein hòa tan và hàm lượng Naa tạo thành trong quá trình thủy phân

thịt cáy bằng enzyme Neutrase Trong đó, hàm lượng protein hòa tan tạo thành ở mẫu

4 tăng đều trong suốt quá trình thí nghiệm và hơn tất cả các mẫu còn lại Kết quả này

có thể giải thích là do enzyme Neutrase là enzyme trung tính mà pH tự nhiên của cáy

sau khi chết cũng nằm trong khoảng pH từ 6.8÷7.3 Vì vậy khi thủy phân thịt cáy ở

pH tự nhiên ngoài hoạt động thủy phân của enzyme Neutrase mà còn lợi dụng được sự

Formatted: Centered

Deleted: ¶