Nghiên cứu quy trình sản xuất Collagen từ da cá Tra

Collagen là một polyme với bản chất là protein dạng sợi chiếm tới 25% tổng lượng protein trong cơ thể người, có chức năng chính là kết nối các mô trong cơ thể lại với nhau. Các nhà khoa học thường ví collagen giống như một chất keo dính các bộ phận trong cơ thể người lại thành một khối hoàn chỉnh, nếu không có chúng cơ thể người sẽ chỉ là các phần rời rạc . Collagen có thể được thu nhận thông qua ăn uống thực phẩm. Tuy nhiên, hiện nay nguồn thực phẩm cung cấp collagen cho cơ thể con người hầu như rất ít, trong khi các triệu chứng thiếu Collagen của cơ thể con người đang ngày càng nhiều, biểu hiện rõ rệt như không thể tái tạo xương, thiếu tế bào sụn, viêm khớp xương, hay các bệnh về đĩa đệm cột sống…. Collagen có thể tách chiết từ rất nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau như da, gân, xương, sụn của các loại động vật, hay có thế tách chiết collagen từ vẩy, bong bóng cá. Ở Việt Nam, lượng phế liệu da cá từ các nhà máy chế biến cá Tra, cá Basa, cá Bớp… là rất lớn. Hiện nay hầu hết các doanh nghiệp chế biến cá Tra, cá Basa đều chưa tìm được hướng giải quyết lượng lớn phế liệu này mà mới chỉ dừng lại ở việc xuất khẩu da dưới dạng nguyên liệu thô (da cá trabasa đông lạnh) cho các công ty nước ngoài chế biến tiếp. Do vậy giá trị xuất khẩu không cao. Chính vì vậy đề tài “Nghiên cứu quy trình sản xuất Collagen từ da cá Tra” góp phần tìm ra giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng phế liệu da cá Tra nhờ tạo ra sản phẩm collagen có giá trị cao hơn hẳn da cá Tra thô đông lạnh là cấp thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn, đáp ứng được sự mong đợi của các doanh nghiệp và các nhà quản lý kinh tế. Mục tiêu của đề tài là bước đầu đề xuất được quy trình sản xuất Collagen từ da cá Tra bằng phương pháp hóa học. Nội dung của đề tài bao gồm:  Khảo sát thành phần hóa học cơ bản của da cá Tra  Xác định chế độ xử lý kiềm thích hợp cho da cá Tra  Xác định chế độ chiết kết tủa Collagen từ da cá Tra đã xử lý kiềm  Bước đầu đề xuất quy trình sản xuất Collagen từ da cá Tra.

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi Các

số liệu trình bày trong luận văn hoàn toàn là kết quả thực nghiệm của cá nhân và cùng với đơn vị phối hợp kiểm nghiệm mẫu là Viện nghiên cứu Công nghệ Sinh học và Môi trường- trường Đại học Nha Trang Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm nếu có bất kỳ sự gian dối nào

Học viên thực hiệnTrần Thị Huyền

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Nha Trang, Phòng đào tạo Đại học và Sau Đại học, Phòng Khoa học Công nghệ và Hợp tác quốc tế, Khoa Chế biến và Viện nghiên cứu Công nghệ sinh học và Môi trường đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và hỗ trợ tôi trong quá trình học tập và thực hiện đề tài nghiên cứu

Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc nhất, tôi xin đặc biệt cảm ơn TS Nguyễn Anh Tuấn- người đã tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện tốt và động viên tinh thần cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu đề tài

Tôi xin chân thành cảm ơn các cán bộ, giáo viên Bộ môn Công nghệ chế biến, gia đình, bạn bè và các đồng nghiệp đã ủng hộ, giúp đỡ và luôn chia sẻ cùng tôi trong quá trình học tập và thực hiện đề tài

Xin trân trọng cảm ơn!

Học viên thực hiệnTrần Thị Huyền

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Tình hình sản xuất và tiêu thụ cá Tra đến ngày 22/03/2009 .8

Bảng 1.2: Một số loài trong giống cá tra (Pagasius) ở Việt Nam ( Mai Đình Yến và các ctv, 1992) 11

Bảng 1.3: Tỷ lệ khối lượng các thành phần khác nhau của cá Tra .15

Bảng 1.4: Thành phần hóa học cơ bản của cá Tra .15

Bảng 1.5: Dạng cấu trúc phân tử của một số loại collagen .19

Bảng 1.6: Các ứng dụng y học của Collagen 26

Bảng 3.1: Thành phần hóa học cơ bản của da cá Tra 45

Bảng 3.2: Kết quả thí nghiệm quy hoạch thực nghiệm công đoạn xử lý NaOH 49

Bảng 3.3: Kết quả tối ưu hiệu suất khử lipit trong công đoạn xử lý NaOH 50

Bảng 3.4: Kết quả tối ưu hiệu suất thu gelatin trong công đoạn xử lý NaOH 52

Bảng 3.5: Kết quả tối ưu độ nhớt của gelatin trong công đoạn xử lý NaOH 54

Bảng 3.6 : Kết quả thí nghiệm xác định chế độ xử lý NaOH tối ưu 55

Bảng 3.7: Kết quả thí nghiệm quy hoạch thực nghiệm công đoạn chiết – kết tủa Collagen 61

Bảng 3.8: Kết quả tối ưu hiệu suất thu Collagen trong công đoạn chiết- kết tủa 63

Bảng 3.8: Kết quả tối ưu độ nhớt của Collagen trong công đoạn chiết- kết tủa .65

Bảng 3.9: Kết quả thí nghiệm xác định chế độ chiết- kết tủa Collagen tối ưu 66

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ SƠ ĐỒ

Hình 1.1: Hình ảnh trạng thái bên ngoài của cá Tra 10

Hình 1.2 : Cấu trúc của collagen 18

Hình 2.1: Nguyên liệu da cá Tra 34

Hình 3.1: Ảnh hưởng của nồng độ kiềm NaOH đến hiệu quả xử lý da cá Tra .46

Hình 3.2: Ảnh hưởng của thời gian ngâm da cá trong kiềm NaOH đến hiệu quả xử lý da cá Tra 48

Hình 3.3 : Hiệu suất khử lipit khi xử lý da cá Tra bằng NaOH 51

Hình 3.4 : Hiệu suất thu gelatin từ da cá Tra sau khi xử lý NaOH 52

Hình 3.5 : Độ nhớt của gelatin từ da cá Tra sau khi xử lý NaOH 54

Hình 3.6: Ảnh hưởng của nồng độ acid acetic đến hiệu quả chiết Collagen 57

Hình 3.7: Ảnh hưởng của thời gian ngâm da cá trong dung dịch acid acetic đến hiệu quả chiết collagen 58

Hình 3.8: Ảnh hưởng của nồng độ muối NaCl đến hiệu suất kết tủa Collagen 59

Hình 3.9: Ảnh hưởng của thời gian kết tủa bằng muối NaCl đến hiệu suất kết tủa collagen 60

Hình 3.10: Hiệu suất thu Collagen trong công đoạn chiết- kết tủa 63

Hình 3.11: Độ nhớt của Collagen thu được trong công đoạn chiết- kết tủa 65

Sơ đồ 3.1: Sơ đồ quy trình sản xuất Collagen 67

MỤC LỤC

Trang

MỞ ĐẦU 4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 6

1.1 TỔNG QUAN VỀ CÁ TRA VÀ DA CÁ TRA 6

1.1.1 Nguồn lợi cá Tra 6

1.1.2 Sản lượng nuôi và thị trường xuất khẩu cá Tra ở Việt Nam 7

1.1.3 Khái quát chung về cá Tra 10

1.2 TỔNG QUAN VỀ COLLAGEN 16

1.2.1.Khái niệm 16

1.2.2.Phân loại 17

1.2.3.Cấu tạo và cấu trúc 17

1.2.4.Các tính chất của Collagen 20

1.2.5.Ứng dụng của collagen 22

1.2.6.Các nghiên cứu trong và ngoài nước 26

1.3 PHƯƠNG PHÁP KẾT TỦA ĐỂ TINH SẠCH COLLAGEN 28

3.1.1 Tủa bằng muối 29

3.1.2 Tủa bằng các dung môi hữu cơ 30

3.1.3 Tủa bằng phương pháp điểm đẳng điện 31

3.1.4 Tủa bằng các non – ionic polymer 31

3.1.5 Tủa bằng ion kim loại 32

CHƯƠNG 2:ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34

2.1.ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 34

2.1.1.Da cá Tra 34

2.1.2.Hóa chất 34

2.2.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35

2.2.1.Phương pháp thu và xử lý mẫu 35

2.2.2.Phương pháp phân tích 36

2.2.3.Phương pháp xử lý số liệu 36

2.2.4.Phương pháp tối ưu hóa các thông số kỹ thuật 36

2.2.5.Thiết bị sử dụng để thực hiện thí nghiệm 37

2.3.SƠ ĐỒ BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 37

2.3.1.Sơ đồ quy trình nghiên cứu 37

2.3.2.Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định chế độ xử lý kiềm NaOH cho da cá Tra 2.3.3.Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định chế độ chiết- kết tủa Collagen từ da cá Tra sau khi xử lý 42

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 45

3.1.KẾT QUẢ PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CƠ BẢN CỦA DA CÁ TRA 45

3.2 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ XỬ LÝ KIỀM NaOH CHO DA CÁ TRA 45

3.2.1 Kết quả thí nghiệm thăm dò chế độ xử lý kiềm NaOH cho da cá Tra 45

3.2.1.1 Kết quả thăm dò điều kiện biên của nồng độ kiềm NaOH để xử lý da cá Tra 45

3.2.1.2 Kết quả thăm dò thời gian ngâm da cá trong kiềm NaOH 48

3.2.2 Kết quả tối ưu chế độ xử lý kiềm NaOH cho da cá Tra 49

3.3 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CHIẾT- KẾT TỦA COLLAGEN TỪ DA CÁ TRA SAU KHI XỬ LÝ 56

3.3.1 Kết quả thăm dò chế độ chiết- kết tủa Collagen từ da cá Tra đã xử lý 56

3.3.1.1 Kết quả thăm dò nồng độ axit acetic CH3COOH để hòa tan Collagen da cá Tra 56

3.3.1.2 Kết quả thăm dò thời gian hòa tan collagen da cá Tra trong axit acetic CH3COOH 58

3.3.1.3 Kết quả thăm dò nồng độ muối để kết tủa collagen da cá Tra 59

3.3.1.4 Kết quả thăm dò thời gian kết tủa collagen da cá Tra 60

3.3.2 Kết quả tối ưu chế độ chiết – kết tủa collagen từ da cá đã xử lý 61

4.4 BƯỚC ĐẦU ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH SẢN XUẤT COLLAGEN TỪ DA CÁ TRA 66

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 69

II ĐỀ XUẤT Ý KIẾN: 69

TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 PHỤ LỤC

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Collagen là một polyme với bản chất là protein dạng sợi chiếm tới 25% tổng lượng protein trong cơ thể người, có chức năng chính là kết nối các mô trong cơ thể lại với nhau Các nhà khoa học thường ví collagen giống như một chất keo dính các

bộ phận trong cơ thể người lại thành một khối hoàn chỉnh, nếu không có chúng cơ thể người sẽ chỉ là các phần rời rạc [79] Collagen có thể được thu nhận thông qua

ăn uống thực phẩm Tuy nhiên, hiện nay nguồn thực phẩm cung cấp collagen cho cơ thể con người hầu như rất ít, trong khi các triệu chứng thiếu Collagen của cơ thể con người đang ngày càng nhiều, biểu hiện rõ rệt như không thể tái tạo xương, thiếu tế bào sụn, viêm khớp xương, hay các bệnh về đĩa đệm cột sống….[28]

Bên cạnh đó, người ta đã khám phá ra rất nhiều ứng dụng hiệu quả của Collagen trong ngành y dược và mỹ phẩm Trong y học, nhờ tính chất tái tạo cấu trúc mô, collagen được sử dụng rộng rãi để sản xuất da nhân tạo thay thế cho phần

da chết của các vết bỏng, hay nó cũng được sử dụng cho các mục đích điều trị về răng, điều trị sau phẫu thuật chấn thương, chỉnh hình Trong ngành mỹ phẩm, người

ta sản xuất các sản phẩm Collagen như một thứ vũ khí chống lão hóa và tái tạo da rất hiệu quả [79] [75] [40]

Collagen có thể tách chiết từ rất nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau như da, gân, xương, sụn của các loại động vật, hay có thế tách chiết collagen từ vẩy, bong bóng cá Ở Việt Nam, lượng phế liệu da cá từ các nhà máy chế biến cá Tra, cá Basa,

cá Bớp… là rất lớn Hiện nay hầu hết các doanh nghiệp chế biến cá Tra, cá Basa đều chưa tìm được hướng giải quyết lượng lớn phế liệu này mà mới chỉ dừng lại ở việc xuất khẩu da dưới dạng nguyên liệu thô (da cá tra-basa đông lạnh) cho các công ty nước ngoài chế biến tiếp Do vậy giá trị xuất khẩu không cao [79]

Chính vì vậy đề tài “Nghiên cứu quy trình sản xuất Collagen từ da cá Tra” góp phần tìm ra giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng phế liệu da cá Tra nhờ tạo ra sản phẩm collagen có giá trị cao hơn hẳn da cá Tra thô đông lạnh là cấp thiết, có ý

nghĩa khoa học và thực tiễn, đáp ứng được sự mong đợi của các doanh nghiệp và các nhà quản lý kinh tế.

Mục tiêu của đề tài là bước đầu đề xuất được quy trình sản xuất Collagen từ

da cá Tra bằng phương pháp hóa học

3 Ý nghĩa khoa học của đề tài

- Tạo ra dẫn liệu khoa học làm tài liệu tham khảo tốt cho cán bộ giảng dạy, sinh viên, các nhà nghiên cứu và các nhà chế biến thủy sản

- Tạo ra sản phẩm mới từ da cá Tra, làm nền cho các nghiên cứu tiếp theo về sản xuất và nghiên cứu ứng dụng Collagen

4 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Giúp các doanh nghiệp có khả năng sản xuất ra sản phẩm có giá trị cao hơn

từ da cá, góp phần tăng thêm lợi nhuận cho doanh nghiệp thay vì xuất khẩu da thô

5 Nội dung của đề tài bao gồm:

 Khảo sát thành phần hóa học cơ bản của da cá Tra

 Xác định chế độ xử lý kiềm thích hợp cho da cá Tra

 Xác định chế độ chiết- kết tủa Collagen từ da cá Tra đã xử lý kiềm

 Bước đầu đề xuất quy trình sản xuất Collagen từ da cá Tra

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 TỔNG QUAN VỀ CÁ TRA VÀ DA CÁ TRA

1.1.1 Nguồn lợi cá Tra

Cá Tra phân bố ở một số nước Ðông Nam Á như Campuchia, Thái Lan, Indonexia và Việt Nam Ðây là một trong những loài cá nuôi quan trọng có giá trị kinh tế Cá Tra được nuôi phổ biến hầu hết ở các nước Ðông Nam Á, là một trong 6 loài cá nuôi quan trọng nhất của khu vực này Bốn nước trong hạ lưu sông Mê kông

đã có nghề nuôi cá Tra truyền thống là Thái lan, Campuchia, Lào và Việt nam do có nguồn cá Tra tự nhiên phong phú Ở Campuchia, tỷ lệ cá Tra thả nuôi chiếm 98% trong 3 loài thuộc họ cá Tra, chỉ có 2% là cá ba sa và cá vồ đém, sản lượng cá Tra nuôi chiếm một nửa tổng sản lượng các loài cá nuôi Một số nước trong khu vực như Thái Lan, Malaysia, Indonesia đã nuôi cá Tra có hiệu quả từ những thập niên 70-80 [65]

Từ nửa đầu thế kỷ 20, nuôi cá trong ao mới bắt đầu xuất hiện ở đồng bằng Nam bộ và đối tượng nuôi chính là cá Tra Tài liệu thống kê của tỉnh An giang cho thấy năm 1985 có hơn 90% diện tích ao nuôi cá ở nông thôn của tỉnh lúc bấy giờ là nuôi cá tra Tài liệu của Ủy Hội sông Mê kông cũng đề cập về hiện trạng nuôi cá Tra ở miền Nam Việt nam những thập niên 50-70 Từ trước những năm 1970, kỹ thuật nuôi còn hạn chế, thì nghề nuôi cá còn mang tính chất đơn điệu với đối tượng nuôi chủ yếu là cá Tra, các đối tượng khác rất ít [65]

Hiện nay nuôi cá Tra đã phát triển ở nhiều địa phương, không chỉ ở Nam bộ

mà một số nơi ở miền Trung và miền Bắc cũng bắt đầu quan tâm nuôi các đối tượng này

Nuôi thương phẩm thâm canh cho năng suất rất cao, cá Tra nuôi trong ao đạt tới 200 - 300 tấn/ ha, cá tra nuôi trong bè có thể đạt tới 100 - 300kg/ m3 bè Ðồng bằng sông Cửu long( ĐBSCL) và các tỉnh Nam bộ mỗi năm cho sản lượng cá tra nuôi hàng trăm ngàn tấn

ÐBSCL có hơn 50% số tỉnh nuôi cá bè, nhưng tập trung nhất là hai tỉnh An Giang và Ðồng tháp, với hơn 60% số bè nuôi và có năm đã chiếm tới 76% sản lượng nuôi cá bè của toàn vùng

Nguồn giống cá Tra trước đây hoàn toàn phụ thuộc vào vớt trong tự nhiên Hàng năm vào khoảng đầu tháng 5 âm lịch, khi nước mưa từ thượng nguồn sông Cửu Long (MêKông) bắt đầu đổ về thì ngư dân vùng Tân châu (An giang) và Hồng ngự (Ðồng tháp) dùng một loại lưới hình phễu gọi là ’đáy’ để vớt cá bột Cá Tra bột được chuyển về ao để ương nuôi thành cá giống cỡ 7-10cm và được vận chuyển đi bán cho người nuôi trong ao và bè khắp vùng Nam bộ Khu vực ương nuôi cá giống tập trung chủ yếu ở các địa phương như Tân châu, Châu đốc, Hồng ngự, các cù lao trên sông Tiền giang như Long Khánh, Phú Thuận Sản lượng vớt cá bột ngày càng giảm do biến động của điều kiện môi trường và sự khai thác quá mức của con người Ðầu thập niên 90, sản lượng cá bột vớt hàng năm chỉ đạt 150-200 triệu con (Vương Học Vinh, 1994)

Nghiên cứu sinh sản nhân tạo cá Tra được bắt đầu từ năm 1978 Từ năm

1996, trường Ðaị học Cần thơ, Viện nghiên cứu nuôi trồng Thủy sản II, công ty Agifish An giang đã nghiên cứu nuôi vỗ thành thục cá bố mẹ và cho đẻ nhân tạo cá basa, cá Tra thành công, chủ động giải quyết con giống cho nghề nuôi cá này [65]

1.1.2 Sản lượng nuôi và thị trường xuất khẩu cá Tra ở Việt Nam

Trong khoảng 7 năm gần đây, nhất là từ năm 2006 đến nay, nghề nuôi cá Tra

đã phát triển mạnh ở ĐBSCL và cả nước Năm 2006, diện tích nuôi cá Tra của ĐBSCL chỉ 3.797 ha, năm 2008 đã tăng lên đến 5.700 ha Diện tích đã thu hoạch đến ngày 19/ 6/ 2009 là 1.133 ha, với sản lượng 312.337 tấn, năng suất bình quân

240 tấn/ha Không tính lượng cá tồn đọng gần 7.000 tấn, sản lượng đến kỳ thu hoạch tính đến tháng 6/ 2009 đã gần 120.000 tấn [69]

Nghề nuôi cá Tra còn phát triển lan rộng ra các tỉnh miền Trung và miền Bắc Mặc dù chỉ mới tiếp cận với nghề nuôi cá nước ngọt này nhưng những hộ dân nơi đây đã thu được những kết quả đáng kể Điển hình như ở Hà Tây đã có mô hình

nuôi cá Tra đạt 80 tấn/ha, hay ở Nghệ An có mô hình nuôi đạt sản lượng 150 tấn/ha [76]

Bảng 1.1: Tình hình sản xuất và tiêu thụ cá Tra đến ngày 22/03/2009 [3]

STT Địa phương Diện tích thả nuôi năm

Về xuất khẩu, hiện nay tính chung trong cả nước có khoảng 168 doanh nghiệp xuất khẩu cá Tra, cá basa, sản lượng cá Tra đông lạnh xuất khẩu tăng đều từ năm 2003 và đến năm 2007 có sự tăng đột biến gấp 2 lần so với năm 2006, ước đạt 400.000 tấn Mặt hàng cá Tra và Basa có sản lượng dẫn đầu trong tất cả các loài thủy sản xuất khẩu vào 6 tháng đầu năm 2007, với con số thống kê đạt khoảng 213.000 tấn tương ứng với khoảng trên 564 tiệu USD [77] Theo thống kê đến hết năm 2008, doanh số xuất khẩu cá Tra, cá Basa ước đạt 1,4 tỷ USD Đánh giá chung tình hình xuất khẩu thuỷ sản năm 2008 là năm thành công của cá Tra, Basa Thời điểm đầu năm, giá xuất khẩu xuống thấp, các doanh nghiệp thiếu vốn thu mua cá khiến hàng ngàn tấn cá nguyên liệu tồn đọng ở các tỉnh ĐBSCL, gây tâm lý lo ngại cho bà con nuôi cá Tra, Basa Nhưng sau một thời gian ngắn, nhờ đẩy mạnh xuất khẩu sang các nước Đông Âu, EU và mở rộng thị trường sang các nước vùng Trung Đông, nên mặt hàng cá Tra, Basa vẫn duy trì mức độ tăng trưởng cao Sau 11 tháng

đã xuất khẩu được 584,7 ngàn tấn cá Tra, Basa đạt giá trị 1,33 tỷ USD, tăng 66,65%

về khối lượng và 48,84% về giá trị so với cùng kỳ năm 2007 Các thị trường xuất khẩu cá Tra, Basa quan trọng là Nga (171,24 triệu USD, gấp 2,22 lần so với năm

2007, chiếm 12,84% giá trị xuất khẩu cá Tra, Basa) Nếu năm 2007 Ucraina là nước nhập khẩu cá Tra, Basa lớn thứ bảy của Việt Nam thì đến năm 2009 đã vươn lên vị trí thứ hai (133,06 triệu USD, gấp 3,57 lần năm 2007, chiếm 9,98%) Tây Ban Nha

từ thị trường tiêu thụ cá Tra, Basa đứng đầu trong năm 2007, đã tụt xuống vị trí thứ

ba, nhưng vẫn tăng trưởng cả về khối lượng (42,22 ngàn tấn, tăng 28,87% so với cùng kỳ năm 2007) và giá trị (111,34 triệu USD, tăng 20,54%) Các nước khác trong khối EU cũng là những khách hàng tiêu thụ cá Tra, Basa quan trọng của Việt Nam như Đức (99,24 triệu USD, chiếm 7,44%), Hà Lan (85,39 triệu USD, chiếm 6,4%), Ba Lan (78,12 triệu USD, chiếm 5,86%, nhưng giá trị xuất khẩu năm 2008 sang thị trường này lại có sự sụt giảm 6,55% so với cùng kỳ năm 2007),… Một thị trường khá mới nữa là A-rập Xê-út đã trở thành thị trường tiềm năng, từ vị trí thứ

76 năm 2007 (83,62 ngàn USD), đã vươn lên vị trí 14 (22,93 triệu USD) [1]

Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (NN-PTNT), mặc dù so với năm 2008, xuất khẩu cá Tra trong 5 tháng đầu năm 2009 giảm cả về lượng và về giá trị nhưng mặt hàng thủy sản chiếm tỷ trọng giá trị xuất khẩu cao nhất là cá Tra, Basa Khối lượng cá Tra, Basa xuất khẩu đạt 206,8 ngàn tấn với 473,9 triệu USD (giảm 3,34 % về khối lượng và 4,85 % về giá trị so với cùng kỳ) Thị trường chính vẫn là EU đạt 84,7 ngàn tấn (206 triệu USD), Mỹ đạt 14 ngàn tấn (45,97 triệu USD, tăng 59,98 % so với cùng kỳ năm 2008) [2] Giá cá Tra nguyên liệu giảm dần đến giữa năm do thị trường xuất khẩu giảm, giá cá xuất sang các nước Đông Âu chỉ đạt 2,5 USD, trong khi cùng kỳ năm 2008 có giá là 3 USD/kg Tuy vậy, theo các chuyên gia ngành thủy sản, từ tháng 8/2009 xuất khẩu cá Tra sẽ khởi sắc trở lại khi nhu cầu nhập khẩu ở các thị trường đang có dấu hiệu tăng mạnh Bộ Nông nghiệp

và Phát triển nông thôn dự báo kim ngạch xuất khẩu cá tra năm 2009 chỉ có thể đạt 1,2 tỷ USD [72]

Theo số liệu từ cơ quan Hải quan Tây Ban Nha, nhập khẩu cá tra philê từ Việt Nam tăng từ 397 tấn năm 2002 lên 38.530 tấn năm 2007 Mặc dù tăng nhanh

về lượng nhập khẩu, nhưng giá cá Tra lại liên tục giảm Giá nhập khẩu cá Tra philê Việt Nam giảm từ 3,78 E/kg năm 2002 xuống còn 2,21 E/kg năm 2007 Năm 2008 giá nhập khẩu càng giảm, xuống dưới 2 E/kg.

Nhìn chung với thế mạnh và hiệu quả của nghề nuôi cá Tra, 10 năm qua, từ một loài cá bản địa, cá Tra đã trở thành sản phẩm chiến lược quốc gia, sản lượng nuôi tăng gấp 65 lần, đóng góp khoảng 2% GDP của cả nước; chiếm hơn 1/2 tổng sản lượng thuỷ sản xuất khẩu cả nước Thị trường tiêu thụ cá Tra đã được mở rộng

và có uy tín ở 130 nước và vùng lãnh thổ Một số nước, khu vực nhập khẩu lớn là Ucraina, Nga, EU, Bắc Phi, Trung Đông, Mỹ Nhóm sản phẩm cá Tra càng quan trọng bởi chỉ sử dụng một diện tích rất nhỏ bé để nuôi (khoảng 6.000 ha mặt nước, bằng 1% diện tích nuôi tôm), có năng lực cạnh tranh trên thị trường quốc tế, tạo việc làm cho hàng chục vạn công nhân, nông ngư dân, góp phần chuyển dịch cơ cấu kinh tế, nhất là ở vùng nông thôn ĐBSCL

1.1.3 Khái quát chung về cá Tra

1.1.3.1.Đặc điểm sinh học của cá Tra

Cá Tra là loại cá da trơn, một trong 11 loài thuộc họ cá tra (Pangasiidae) đã

được xác định ở sông Cửu long Tài liệu phân loại gần đây nhất của tác giả W.Rainboth xếp cá Tra nằm trong giống cá Tra dầu Cá Tra dầu rất ít gặp ở nước ta

và còn sống sót rất ít ở Thái lan và Campuchia, đã được xếp vào danh sách cá cần được bảo vệ nghiêm ngặt (sách đỏ) Cá Tra và Basa của ta cũng khác hoàn toàn với

loài cá nheo Mỹ (Ictalurus punctatus) thuộc họ Ictaluridae.

Hình 1.1: Hình ảnh trạng thái bên ngoài của cá Tra

1 Phân loại cá tra.

Cá Tra thuộc lớp cá Lưỡng Tiêm (Pisces)

Bộ cá Nheo Siluriformes.

Họ cá Tra Pangasiidae.

Giống cá tra dầu Pangasianodon.

Loài cá tra Pangasianodon hypophthalmus (Sauvage 1878)

Bảng 1.2: Một số loài trong giống cá tra (Pagasius) ở Việt Nam ( Mai Đình

Yến và các ctv, 1992)

Các loài trong giống cá Tra Việt Nam

1 Pagasius hyphothalmus Cá Tra

2 Pagasius bocourti Cá Basa

3 Pagasius macronema Cá Sát Sọc (Tra Nâu)

4 Pagasius larnaudii Cá Vồ Đém

5 Pagasius nasutus Cá Sát Bầu (cá Hú)

6 Pagasius sutchi Cá Tra Nghệ

7 Pagasius taeniurus Cá Bông Lau

8 Pagasius poliranodon Cá Dứa

9 Pagasius siamensis Cá Sát Siêm

2 Phân bố

Cá Tra phân bố ở lưu vực sông Mêkong nên nó có mặt ở cả bốn nước Việt Nam, Lào, Campuchia, Thái Lan Người ta con tìm thấy cá Tra trên lưu vực sông Chaophraya của Thái Lan Ở Việt Nam rất ít bắt gặp cá Tra trưởng thành trên các

con sông mà chủ yếu ở sông Tiền và sông Hậu là loại cá bột và cá giống Trước khi

có phương pháp sinh sản nhân tạo, người dân thường có nghề vớt cá bột và cá giống này về bán cho các ao, bè nuôi

3 Hình thức nuôi: Nuôi thâm canh, bán thâm canh với các mô hình nuôi bè, nuôi trong ao hầm Ngoài ra, trong mấy năm gần đã phát triển nuôi cồn và đăng quần cũng cho hiệu quả cao

4 Thu hoạch: thời điểm thu hoạch là quanh năm Thông thường một vụ nuôi kéo dài khoảng 6 – 8 tháng, nếu thả cá nhỏ thì thời gian thu hoạch dài hơn ( khoảng

6 Ðặc điểm dinh dưỡng

Cá Tra khi hết noãn hoàng thì thích ăn mồi tươi sống, vì vậy chúng ăn thịt lẫn nhau ngay trong bể ấp và chúng vẫn tiếp tục ăn nhau nếu cá ương không được cho ăn đầy đủ, thậm chí cá vớt trên sông vẫn thấy chúng ăn nhau trong đáy vớt cá bột Ngoài ra khi khảo sát cá bột vớt trên sông, còn thấy trong dạ dày của chúng có rất nhiều phần cơ thể và mắt cá con các loài cá khác Dạ dày của cá phình to hình chữ U và co giãn được, ruột cá Tra ngắn, không gấp khúc lên nhau mà dính vào màng treo ruột ngay dưới bóng khí và tuyến sinh dục Dạ dày to và ruột ngắn là đặc điểm của cá thiên về ăn thịt Ngay khi vừa hết noãn hoàng cá thể hiện rõ tính ăn thịt

và ăn lẫn nhau, do đó để tránh hao hụt do ăn nhau trong bể ấp, cần nhanh chóng

chuyển cá ra ao ương Trong quá trình ương nuôi thành cá giống trong ao, chúng ăn các loại phù du động vật có kích thước vừa cỡ miệng của chúng và các thức ăn nhân tạo Khi cá lớn thể hiện tính ăn rộng, ăn đáy và ăn tạp thiên về động vật nhưng dễ chuyển đổi loại thức ăn Trong điều kiện thiếu thức ăn, cá có thể sử dụng các loạithức ăn bắt buộc khác như mùn bã hữu cơ, thức ăn có nguồn gốc động vật Trong ao nuôi cá Tra có khả năng thích nghi với nhiều loại thức ăn khác nhau như cám, rau, động vật đáy [65]

7 Ðặc điểm sinh trưởng

Cá Tra có tốc độ tăng trưởng tương đối nhanh, còn nhỏ cá tăng nhanh về chiều dài Cá ương trong ao sau 2 tháng đã đạt chiều dài 10-12 cm (14-15 gam) Từ khoảng 2,5 kg trở đi, mức tăng trọng lượng nhanh hơn so với tăng chiều dài cơ thể

Cá Tra trong tự nhiên có thể sống trên 20 năm Ðã gặp cỡ cá trong tự nhiên 18 kg hoặc có mẫu cá dài tới 1,8 m Trong ao nuôi vỗ, cá bố mẹ cho đẻ đạt tới 25 kg ở cá

10 năm tuổi Nuôi trong ao 1 năm cá đạt 1-1,5 kg/con ( năm đầu tiên ), những năm

về sau cá tăng trọng nhanh hơn, có khi đạt tới 5-6 kg/năm tùy thuộc môi trường sống và sự cung cấp thức ăn cũng như loại thức ăn có hàm lượng đạm nhiều hay ít

Ðộ béo Fulton của cá tăng dần theo trọng lượng và nhanh nhất ở những năm đầu, cá đực thường có độ béo cao hơn cá cái và độ béo thường giảm đi khi vào mùa sinh sản [65]

8 Ðặc điểm sinh sản

Tuổi thành thục của cá đực là 2 tuổi và cá cái 3 tuổi, trọng lượng cá thành thục lần đầu từ 2,5-3 kg Trong tự nhiên chỉ gặp cá thành thục trên sông ở địa phận của Campuchia và Thái lan Ngay từ năm 1966, Thái lan đã bắt cá Tra thành thục trên sông ( trong đầm Bung Borapet) và kích thích sinh sản nhân tạo thành công Sau đó họ nghiên cứu nuôi vỗ cá tra trong ao Ðến năm 1972 Thái lan công bố quy trình sinh sản nhân tạo cá tra với phương pháp nuôi vỗ cá bố mẹ thành thục trong ao đất

Cá Tra không có cơ quan sinh dục phụ (sinh dục thứ cấp), nên nếu chỉ nhìn hình dáng bên ngoài thì khó phân biệt được cá đực, cái Ở thời kỳ thành thục, tuyến

sinh dục ở cá đực phát triển lớn gọi là buồng tinh hay tinh sào, ở cá cái gọi là buồng trứng hay noãn sào Tuyến sinh dục của cá Tra bắt đầu phân biệt được đực cái từ giai đọan II tuy màu sắc chưa khác nhau nhiều Các giai đọan sau, buồng trứng tăng

về kích thước, hạt trứng màu vàng, tinh sào có hình dạng phân nhánh, màu hồng chuyển dần sang màu trắng sữa Hệ số thành thục của cá Tra khảo sát được trong tự nhiên từ 1,76-12,94 (cá cái) và từ 0,83-2,1 (cá đực) ở cá đánh bắt tự nhiên trên sông

cỡ từ 8-11kg (Nguyễn văn Trọng, 1989) Trong ao nuôi vỗ, hệ số thành thục cá tra cái có thể đạt tới 19,5% [65]

Mùa vụ thành thục của cá trong tự nhiên bắt đầu từ tháng 5-6 dương lịch, cá

có tập tính di cư đẻ tự nhiên trên những khúc sông có điều kiện sinh thái phù hợp thuộc địa phận Campuchia và Thái lan, không đẻ tự nhiên ở phần sông của Việt Nam Bãi đẻ của cá nằm từ khu vực ngã tư giao tiếp 2 con sông Mêkông và Tonlesap, từ thị xã Kratie (Campuchia) trở lên đến thác Khone, nơi giáp biên giới Campuchia và Lào Nhưng tập trung nhất từ k Kampi đến hết Koh Rongiev thuộc địa giới 2 tỉnh Kratie và Stung Treng Tại đây có thể bắt được những cá Tra nặng tới

15 kg với buồng trứng đã thành thục Cá đẻ trứng dính vào giá thể thường là rễ của loài cây sống ven sông Gimenila asiatica, sau 24 giờ thì trứng nở thành cá bột và trôi về hạ nguồn [65]

Trong sinh sản nhân tạo, ta có thể nuôi thành thục sớm và cho đẻ sớm hơn trong tự nhiên (từ tháng 3 dương lịch hàng năm), cá Tra có thể tái phát dục 1-3 lần trong một năm

Số lượng trứng đếm được trong buồng trứng của cá gọi là sức sinh sản tuyệt đối Sức sinh sản tuyệt đối của cá Tra từ 200 ngàn đến vài triệu trứng Sức sinh sản tương đối có thể tới 135 ngàn trứng/kg cá cái Kích thước của trứng cá Tra tương đối nhỏ và có tính dính Trứng sắp đẻ có đường kính trung bình 1mm Sau khi đẻ ra

và hút nước đường kính trứng khi trương nước có thể tới 1,5-1,6mm [65]

1.1.3.2 Thành phần khối lượng và thành phần hóa học của cá Tra

Tỷ lệ các thành phần khối lượng của cá Tra phụ thuộc vào trọng lượng cá khi thu hoạch và hình thức nuôi

Bảng 1.3: Tỷ lệ khối lượng các thành phần khác nhau của cá Tra [8]

Bảng 1.4: Thành phần hóa học cơ bản của cá Tra [69]

Thành phần dinh dưỡng trên 100g sản phẩm ăn đượcCalo Calo từ chất

béo

Tổng lượng chất béo

Chất béo bão hòa

Cholesterol Natri Protein

124,52

cal

1.1.4 Nguyên liệu da cá Tra

Hiện nước ta có khoảng 168 doanh nghiệp xuất khẩu cá Tra, cá Basa Các doanh nghiệp này có khả năng tiêu thụ khoảng 4.000 tấn nguyên liệu/ngày Với tỷ

lệ này, hằng ngày các nhà máy chế biến thủy sản thải ra môi trường một lượng rất lớn phụ phế phẩm gồm đầu, xương, mỡ, da cá, … Theo ước tính của VASEP (2006), nếu sản lượng cá Tra nguyên liệu đạt 1 triệu tấn trong năm 2008, thì các nhà máy chế biến thủy sản sẽ phải loại bỏ hơn 600.000 tấn phế phẩm cá tra Do đó, việc gia tăng giá trị sử dụng nguồn phế liệu này trở thành một yêu cầu cấp thiết nhằm giải quyết vấn đề phát triển kinh tế xã hội đồng thời gìn giữ môi trường sống của cộng đồng [67]

Da cá là một trong những loại nguyên liệu còn lại chiếm tỷ trọng khá cao, khoảng 4,8 đến 5,1% tùy thuộc vào hình thức nuôi và kích cỡ cá khi thu hoạch Nếu như mỗi ngày các doanh nghiệp chế biến các sản phẩm cá Tra ở Việt Nam tiêu thụ khoảng 4.000 tấn nguyên liệu thì cũng đồng nghĩa với việc họ loại ra khoảng 192 đến 204 tấn da cá Tra Cho đến nay, hình thức xử lý lượng da cá Tra này mới chỉ dừng lại ở việc một phần rất nhỏ đem chế biến thành thực phẩm như bánh phồng, da

cá tẩm gia vị, một phần nhỏ lẻ khác sản xuất Gelatin, còn hầu hết phần lớn lượng da

cá này được xuất khẩu đông lạnh với giá thành rất rẻ 35cent/kg hay khoảng gần 6000VNĐ/kg

Thành phần hóa học của da cá nói chung thường bao gồm khoảng 60-70% là nước, một ít chất vô cơ, còn lại là protein và chất béo Protein của da cá chủ yếu là collagen, elastin, keratin, rutin, globulin, và albulmin

1.2.2 Phân loại

Cho đến nay, người ta đã xác định được có hơn 20 loại Collagen khác nhau Các loại Collagen chiếm đa số là collagen loại I, II, III, IV và V Tất cả các loại Collagen đều chứa đơn vị cấu trúc là xoắn bộ ba Tuy nhiên, độ dài của xoắn bộ ba này và trạng thái tự nhiên cũng như kích thước của những phần không thuộc xoắn

bộ ba trên phân tử là rất khác nhau tùy thuộc vào loại Collagen Collagen loại I thường là thành phần chủ yếu trong da, gân và xương Collagen loại II lại chủ yếu

có trong sụn, và collagen loại III lại thấy trong da của cơ thể trưởng thành

Các phân tử collagen loại I, II, III tập hợp lại với nhau tạo thành dạng sợi mỏng, dài có cấu trúc đơn giản Ngược lại collagen loại IV lại tạo ra mạng lưới 2 cấp phức tạp hơn Các loại collagen khác cũng kết hợp thành dạng sợi liên kết chúng với nhau hoặc liên kết với các thành phần mạng lưới khác [30]

1.2.3 Cấu tạo và cấu trúc

-Công thức hoá học: C4H6N2O3R2.(C7H9N2O2R)n [66]

-Công thức cấu tạo:[66]

-Cấu trúc phân tử collagen:

Hình 1.2 : Cấu trúc của collagen

a) cấu trúc của collagen; b) cấu trúc của xoắn bộ ba

Đã nhiều năm nay, cấu trúc của Collagen bị lảng tránh bởi các nhà khoa học Các nhà nghiên cứu lối lạc bao gồm Nobel, Watson và Crick, Linus Pauling

đã biết được cấu trúc collagen khi nó mới được phát hiện Cấu trúc xoắn gốc bộ

3 được xem như đúng và hợp lý bởi ông GN Ramachandran vào 1954 Theo kết quả nghiên cứu này, một sợi collagen là một bó các sợi lớn Mỗi sợi lớn lại là một bó gồm nhiều sợi nhỏ Sợi nhỏ lại bao gồm nhiều xoắn bộ ba Mỗi xoắn này

là tập hợp của 3 mạch polypeptid bện lại với nhau, được gọi là đơn vị cấu trúc của collagen [70]

Đơn vị cấu trúc của phân tử collagen, được gọi là tropocollagen là một dải dài 300nm và có đường kính 1,5nm, tạo thành bởi 3 mạch polypeptid mà mỗi mạch

có thể là dạng chuỗi anpha 1(α1) hoặc chuỗi anpha 2 (α2), có khi có cả chuỗi anpha

3 (α3) Mỗi mạch polypeptid có dạng xoắn ốc từ bên trái, không bị xáo trộn với mỗi xoắn anpha từ bên phải Một mạch polypeptid chứa chính xác 1050 amino acid Tất

cả các Collagen đều chứa các phân đoạn có xoắn 3 thành phần của cấu trúc đơn giản này Tính chất công nghệ của mỗi loại collagen chủ yếu là do sự cắt đứt vòng

xoắn bộ 3 và gấp thành các cấu trúc thứ nguyên, hay nhờ khả năng các vòng xoắn bậc 3 duỗi ra và tạo các tương tác mạch bên [64]

Một số tổng kết về cấu trúc các loại collagen như sau:

Bảng 1.5: Dạng cấu trúc phân tử của một số loại collagen [60]

peptidyl-proline phá vỡ sự xếp kín của các acid amin trong một xoắn anpha, nhưng chúng lại làm ổn định vòng xoắn collagen 3 thành phần [64]

Các phân đoạn ngắn ở phía cuối của mạch Collagen là phần rất quan trọng trong việc tạo thành các sợi Collagen Các phân đoạn này không mang thể cấu tạo dạng xoắn ốc và không chứa các acid amin thông thường như hydroxylysine Các liên kết ngang aldol cùng hoá trị tạo nên giữa 2 lysine hoặc hydroxylysine còn lại tại cabon C cuối cùng của phân tử collagen với 2 phần còn lại tại vị trí Nito N cuối cùng của một phân tử liền kề Các liên kết ngang này làm ổn định mạch bên của mạch thành phần trong các phân tử Collagen và sinh ra sợi chắc khoẻ Hay nói cách khác, các phân tử collagen loại sợi ( I, II, III) gồm tập hợp các sợi nhỏ, sợi này được

ổn định cầu liên kết bởi gốc aldol cùng hoá trị [30]

Các sợi Collagen tạo nên bởi sự tương tác mạch bên của các xoắn bậc ba Hầu hết phân tử Collagen loại I có 3 thành phần bện sát lại với nhau tạo nên các sợi nhỏ với đường kính 50-200nm Trong các sợi nhỏ, phân tử Collagen liền kề được thay thế bởi một phân tử khác có đường kính 67nm, chiếm khoảng ¼ chiều dài của chúng Sự xắp xếp xen kẽ này tạo ra một hiệu ứng có nếp nhăn của các sợi nhỏ Collagen đổi màu mà có thể được nhìn thấy trong kính hiển vi điện tử; đoạn mẫu đặc trưng này của dải được lặp lại cứ 67nm một lần [64]

Các sợi Collagen loại I có sức bền chịu căng rất lớn- đây là loại collagen có thể bị kéo căng, vuốt dài ra mà không bị đứt Các sợi này có đường kính sấp xỉ 50nm và chiều dài khoảng vài micromet, chúng được tập hợp cạnh nhau trong các

bó song song Các sợi Collagen trong gân liên kết với các bắp thịt và với xương nên bắt buộc chúng phải chịu được một lực khổng lồ Có thể ví Collagen loại I cứng hơn thép [64]

1.2.4 Các tính chất của Collagen

1 Khối lượng phân tử của collagen

Các collagen sản xuất từ nguyên liệu khác nhau thì có khối lượng phân tử khác nhau tùy thuộc vào cấu trúc phân tử của nó Khối lượng phân tử của collagen được đo bằng phương pháp SDS-PAGE ( sodium dodecyl sulfate- polyacrylamide

electrophoresis) dựa trên cơ sở của phương pháp Laemmli (1970) Qua các tài liệu tham khảo được, tác giả nhận thấy khối lượng phân tử Collagen dao động trong khoảng 14 đến 200 kDa Sự khác nhau này do cấu trúc sắp xếp trên mạch phân tử Collagen [35] [55] [50]

2 Thành phần acid amin

Mỗi phân tử Collagen có chứa khoảng gần 20 loại acid amin khác nhau Trong đó Glycine thường là acid amin chiếm tỷ trọng lớn nhất, chiếm khoảng 20-32% Điều này cũng dễ dàng được giải thích bởi cấu trúc xoắn bộ ba trên mạch Collagen Dẫn vị trí thứ hai có thể là acid amin proline, alanin, arginin hoặc glutamic tùy thuộc vào loại Collagen Thành phần acid amin ảnh hưởng đến tính chất mạch bên của collagen [35] [42] [43] [31]

3 Tính chất bền của Collagen

Nhiệt độ biến tính của các Collagen sản xuất từ nguyên liệu khác nhau là rất khác nhau Hầu hết các Collagen có nhiệt độ biến tính nằm trong khoảng 16-35oC Collagen sản xuất từ các phụ phẩm thủy sản có nhiệt độ biến tính thấp hơn hẳn so với collagen sản xuất từ động vật trên cạn Ví như, collagen từ da mực có nhiệt độ biến tính 27,1oC trong khi nhiệt độ biến tính của collagen từ gân bò lên đến 36oC Collagen từ phụ phẩm của thủy sản sống ở vùng nước lạnh có nhiệt độ biến tính thấp hơn Cụ thể, collagen từ da cá Minh thái Alaska chỉ là 16,8oC [35] [55] [43]

Collagen trơ với hầu hết các enzym proteaza Vì vậy hiện nay các phương pháp thu nhận Collagen chủ yếu vẫn là phương pháp hóa học hoặc một số lại kết hợp phương pháp hóa học và sinh học [25] [28] [39] [52]

4 Khả năng giữ nước

Một số tài liệu còn gọi khả năng giữ nước này là sự hút nước của Collagen Khả năng giữ nước được tính bằng khối lượng mẫu Collagen sau khi hút nước trong một đơn vị thời gian chia cho khối lượng mẫu ban đầu (phương pháp McConnell và cộng sự, 1974) Khả năng giữ nước của Collagen sản xuất từ phụ phẩm thủy sản lớn hơn rất nhiều so với Collagen sản xuất từ phụ phẩm của động vật trên cạn Ví dụ,

với cùng một phương pháp đo, Collagen từ da mực có khả năng giữ nước lên đến 997% trong khi collagen của gân bò chỉ là 510% [35].

5 Tính kháng nguyên

Tính chất này cần được quan tâm khi ứng dụng Collagen trong ngành y học Hầu hết các nghiên cứu chỉ ra rằng tất cả các loại Collagen đều không có hoặc có tính kháng nguyên rất thấp [26] Khi sử dụng Collagen từ động vật cho cơ thể người thì collagen đóng vai trò là kháng nguyên- là những phân tử lạ, thường là protein khi xâm nhập vào cơ thể chủ thì có khả năng kích thích cơ thể chủ sinh ra các đáp ứng miễn dịch đặc hiệu chống lại chúng Tính kháng nguyên của Collagen là khả năng kết hợp một cách đặc hiệu của Collagen với các sản phẩm cuối cùng của các đáp ứng miễn dịch Nếu Collagen không có hoặc có tính kháng nguyên rất thấp thì việc thu nạp Collagen của động vật vào cơ thể người làm tác nhân thúc đẩy tế bào biểu mô sinh ra Collagen sẽ trở nên dễ dàng hơn Điều này mở ra những nghiên cứu ứng dụng Collagen vào y học phong phú hơn [64]

1.2.5 Ứng dụng của collagen

Theo tiếng Hy Lạp, Collagen nghĩa là keo hồ dính Người ta thực hiện quá trình đun sôi da và gân ngựa để thu được loại hồ dính này Tính chất dính kết của Collagen được người Ai Cập sử dụng khoảng 4.000 năm trước đây, và người Mỹ dùng nó trong các vĩ kéo của đàn violon khoảng 1.500 năm trước [73]

1 Ứng dụng trong thực phẩm

Nếu Collagen được thủy phân một phần, 3 chuỗi tropocollagen sẽ phân tách thành các cuộn xoắn hình cầu, và sinh ra gelatin- loại dược dùng nhiều trong thực phẩm Bên cạnh đó gelatin được dùng trong y dược, mỹ phẩm và công nghệ phim ảnh Collagen và gelatin là các protein chất lượng thấp vì chúng không chứa tất cả các acid amin cần thiết đáp ứng nhu cầu của cơ thể con người, hay nói cách khác nó không phải là protein hoàn hảo Các nhà sản xuất Collagen dựa trên việc bổ sung collagen trong chế độ ăn hàng ngày, họ sản xuất ra các loại sản phẩn Collagen có thể cải thiện tính chất của da và móng tay, móng chân Tuy nhiên, về cơ bản các

nghiên cứu khoa học chưa chỉ ra bất kỳ một bằng chứng nào ủng hộ cho các mục đích này [73]

Hiệp hội chế biến phụ phẩm giết mổ Hoa kỳ đã sử dụng Collagen để nhồi vào vỏ xúc xích nhằm cải thiện trạng thái của sản phẩm này [27]

Sau đề tài nghiên cứu của Giáo sư y học người Đức Dr Suwelack, Collagen

đã trở thành chất liệu có khả năng chinh phục cả thế giới với phạm vi ứng dụng đa dạng và rộng khắp, không chỉ trong y học mà trong các ngành khoa học công nghệ khác đặc biệt đối với công nghệ thẩm mỹ chăm sóc sức khoẻ và sắc đẹp [74]

Với làn da, ngoài nhiệm vụ liên kết Collagen còn có nhiệm vụ tạo sự đàn hồi Đây chính là lý do tại sao Collagen ở da có định dạng khác so với Collagen ở các bộ phận khác, các liên kết sợi Collagen ở da lỏng hơn nhằm giúp làm tăng sựđàn hồi và tính linh hoạt của Collagen, vì chúng có thể đàn hồi theo 4 chiều, tuy nhiên cũng chính vì vậy mà chúng dễ bị tổn thương hay đứt gẫy do tác động ở bên ngoài

Collagen của da khoẻ mạnh, liên kết tốt sẽ giúp da có sự đàn hồi như không

bị rạn khi mang thai, không bị da thừa khi giảm cân, không bị nếp nhăn khi chuyển động cơ lặp đi lặp laị, không bị chũng nhão da mặt và không bị sẹo sau tổn thương

Hiện nay có rất nhiều sản phẩm mỹ phẩm chứa Collagen Ví như sản phẩm Phials of Collagen and Elastin với các thành phần chính là Collagen, elastin và

vitamin F, trong đó Collagen được chiết xuất từ da heo giúp kích thích tế bào và sửa chữa các khuyếm khuyết ở mô nhờ đó phục hồi khả năng đàn hồi của da Đồng thời, sản phẩm còn có thể điều trị các vết rạn do tăng cân hay mang thai.

Điều trị trẻ hoá bằng Collagen 25% được sử dụng cho những phụ nữ từ 35 tuổi bắt đầu có dấu hiệu lão hoá với sự xuất hiện của các nếp nhăn, da bị mất nước, chùng nhão, chảy xệ không còn căng mịn như trước nữa

Sản phẩm Beautee Collagen Cell Pure với hàm lượng Collagen nguyên nhất lên tới 25%, có khả năng bổ sung và duy trì độ ẩm cho da, cung cấp dinh dưỡng và bảo vệ da chống lại môi trường ô nhiễm bên ngoài Ngoài ra, sản phẩm còn có khả năng xoá bỏ các nếp nhăn nông, cải thiện và làm mờ các nếp nhăn sâu do tuổi tác, phục hồi lại khả năng đàn hồi tự nhiên cho da, ngăn chặn sự hình thành nếp nhăn trên da, thúc đẩy trẻ hoá tế bào theo cơ chế tự nhiên.[78]

Nắm bắt được tính năng tuyệt vời của Collagen, Tập đoàn Suwelack đã quyết định ứng dụng vào ngành mỹ phẩm và mặt nạ sinh học MATRICOL đã ra đời Đây là sản phẩm chăm sóc da hoàn hảo được làm từ Collagen nguyên chất Mặt

nạ MATRICOL được tinh chế từ Collagen bò nguyên chất qua các quá trình ướp lạnh và sấy khô, vẫn mang đầy đủ những đặc tính và công dụng ưu việt của nó Collagen bò có cấu trúc hoàn toàn tương đồng với cấu trúc Collagen của người vì vậy khả năng hấp thụ và tương hợp rất dễ dàng, cho hiệu quả nhanh chóng, tự nhiên với cảm giác thư giãn, nhẹ nhàng [74]

Chính vì vậy, collagen đóng vai trò đặc biệt quan trọng về sức khoẻ cũng như sắc đẹp của con người

điều trị các vết thương, điều trị sau chấn thương, chỉnh hình, điều trị răng, làm màng bảo vệ thủy tinh thể ở mắt Theo các nghiên cứu của Lazovic G., Colic M., Grubor M., Jovanovic M thuộc trung tâm điều trị bỏng ở Serbia, sử dụng màng Collagen đắp lên các vết bỏng nặng có thể giúp phục hồi chúng sau 10 ngày [40]

Điều trị bằng collagen có độ an toàn cao: phần lớn các sản phẩm Collagen nguyên chất đều được chiết xuất trực tiếp từ da động vật là lợn, bò, cừu và cá da trơn, đặc biệt hơn, có một số loại Collagen được chiết xuất trực tiếp từ cơ thể người Chính nhờ Collagen không có hoặc có tính kháng nguyên rất thấp nên chúng hoàn toàn không có các chất hoá học hay độc tố, khả năng tương thích với cơ thể con người có thể lên tới 100% mà không hề có phản ứng đào thải hay loại bỏ Tất cả mọi người ở mọi lứa tuổi đều có thể sử dụng chúng vì sự lành tính của chúng [78]

Collagen loại I được sử dụng trong ngành công nghiệp thuốc và dược phẩm Collagen được thu từ các mô động vật như da, gân và xương rồi được chuyển thành dạng dung dịch sau khi xử lí acid Dung dịch Collagen này được kết tủa bằng phương pháp thẩm tích Trong quá trình kết tủa, các sợ Collagen hình thành Lúc này có thể tạo hình cho nó thành những tấm, miếng 0,5-2 cm để sản xuất vỏ thuốc hoặc thuốc điều trị bỏng hoặc tạo ra kích thước phù hợp để phối trộn vào các kem

mỹ phẩm sau khi đã được thanh trùng Các nhà nghiên cứu cho rằng kể cả những vết bỏng sâu cũng có thể được điều trị nhanh và hữu hiệu nhờ các băng y tế có Collagen [26]

Số lượng các liên kết mạch ngang trong cấu trúc dưới phân tử Collagen có thể điều chỉnh thời gian phân giải của tia UV lên niêm mạc mắt Vì vậy họ đã nghiên cứu chế tạo các màng bảo vệ mắt [26]

Ngoài ra Collagen còn được ứng dụng trong công nghệ sinh học, Collagen phối hợp với vật liệu nhu mô có thể được sử dụng như một chất mang bề mặt mới trong nuôi cấy tế bào động vật [26]

Tóm lại bên cạnh những ứng dụng trong ngành công nghiệp thuộc da, Collagen được sử dụng rộng rãi trong ngành mỹ phẩm, phẫu thuật, nha khoa, thuốc

viêm mắt, cũng như các ứng dụng khác trong ngành công nghệ sinh học Các ứng dụng của Collagen trong y học có thể tóm tắt nhu bảng sau:

Bảng 1.6: Các ứng dụng y học của Collagen [26]

Tác nhân cầm máu Bột, bọt xốp, bông xốp

Mạch máu Mạch máu người/động vật đã xử lý, collagen dạng sợi có

khả năng tái tạo

Van tim Van tim lợn đã qua xử lý

Gân, dây chằng Gân động vật đã xử lý, hỗn hợp các sợi cacbon-collagenBăng y tế điều trị bỏng Collagen dạng bọt xốp từ da động vật

Giải phẫu trong da Collagen dạng sợi có khả năng tái tạo

Hệ thống phân tán thuốc Các dạng có mức phân giải khác nhau

1.2.6 Các nghiên cứu trong và ngoài nước

1 Nghiên cứu trong nước

Tính cho đến thời điểm hiện tại, tác giả chưa tìm thấy một nghiên cứu nào về chiết Collagen từ da cá Tra tại Việt Nam

Năm 2001, các tác giả KS.Cao Vân Điểm, TS.Phạm Lê Dũng, TS.Nguyễn Gia Tiến, BS.Đặng Hoàng Nga, BS.Trần Đoàn Đạo, tại Viện Trang Thiết bị và Công trình Y tế Hà Nội đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu thử nghiệm lâm sàng màng sinh học Vinachitin” Trong đó tác giả thực hiện so sánh kết quả lâm sàng điều trị bỏng: độ II và III nông của màng sinh học Vinachitin với màng ối người và da ếch đông khô; độ III sâu, độ IV của màng Vinachitin với màng Collagen ấn Độ; độ II và III của màng Vinachitin với cream Silverin Sulfadiazin của ấn Độ [9]

2 Nghiên cứu nước ngoài

Năm 2000, Takeshi Nagai- phòng thí nghiệm hóa sinh học biển, khoa nuôi trồng, trường đại học Kyushu, Nhật Bản, và Nobutaka Suzuki, trường đại học quốc gia, Nhật Bản, đã nghiên cứu và đề xuất các quy trình tách chiết Collagen từ các phế liệu cá như xương, da, vây [54]

Năm 2001, Nhóm nghiên cứu Takeshi Nagai, Eiji Yamashita, Kei Taniguchi, Norio Kanamori, và Nobutaka Suzuki đã thực hiện nghiên cứu tách chiết Collagen

từ da mực bằng axit acetic kết hợp bổ sung 10% pepsin Kết quả đạt được là sản lượng Collagen thu được là 35% so với trọng lượng nguyên liệu khô, dạng cấu trúc mạch Collagen là [α1]2 α2, nhiệt độ biến tính là 27oC [55]

Năm 2003, Maria Sadowska, Ilona Kolodziejska, Celina Niecikowska, trường đại học công nghệ Gdansk Balan đã nghiên cứu thử nghiệm tách chiết Collagen từ da cá tuyết Baltic bằng phương pháp hóa học Trước tiên da cá được xử

lý kiềm để loại bỏ phần phi Collagen rồi đem khử sắc tố bằng oxy già trong dung dịch đệm Sau đó các tác giả thử nghiệm chiết Collagen bằng hai axit khác nhau là acetic và xitric Kết quả cho thấy việc chiết Collagen bằng axit hữu cơ có thể loại bỏ các sắc tố trên da cá nguyên liệu, hiệu suất chiết Collagen bằng axit acetic phụ thuộc nhiều vào kích thước nguyên liệu, nồng độ axit acetic, tỷ lệ dung môi so với nguyên liệu, thời gian chiết nhiều hơn so với với việc chiết bằng axit xitric Kết quả nghiên cứu cho phép kết luận là hàm lượng Collagen trong da cá tuyết Baltic khoảng 22%, cùng trong 24 giờ chiết với axit acetic tỷ lệ 1:6 và axit citric tỷ lệ 1:4 thì cho hiệu suất chiết bằng nhau khoảng 20% Tuy nhiên trong trường hợp chiết bằng axit citric thì sản lượng không thể tăng lên được khi tăng tỷ lệ dung môi chiết

so với nguyên liệu lên Còn nhược điểm của chiết bằng axit acetic là nó để lại mùi đặc trưng của axit acetic trên Collagen [42]

Năm 2004, các giáo sư Nhật Bản Takeshi Nagai, Masami Izumi, Masahide Ishii đã nghiên cứu tách chiết Collagen từ vẩy của một số loài cá bằng axit acetic rồi kết tủa bằng muối NaCl trong môi trường trung tính Kết quả đánh giá sản phẩm cho thấy hiệu suất thu Collagen từ vẩy cá mòi là cao nhất 50,9%, từ vẩy cá tráp Nhật Bản là thấp nhất 37,5% so với trọng lượng nguyên liệu khô Kết quả phân tích mạch cho thấy Collagen từ vẩy cá gồm hai loại mạch là α1 và α2, và nhiệt độ biến tính của collagen từ vẩy cá mòi, cá tráp, cá vược lần lượt là 28,5oC, 28oC, 28oC [53]

Năm 2005, công trình nghiên cứu của hai giáo sư Vittayanont và Bebjakul, khoa công nghệ thực phẩm, trường đại học Songkhla, Had Yai, Songkhla, Thái Lan

đã đưa ra quy trình chiết Collagen từ chân gà với các công đoạn xử lý bằng acid acetic, enzyme pepsin và kiềm NaOH Kết quả thu được sản lượng Collagen là 12,7% so với trọng lượng khô của nguyên liệu, với sự có mặt của pepsin- một loại protease đã giúp tăng sản lượng thu Collagen lên tới 9 lần mà không làm thay đổi tính chất đặc trưng của nó [57]

Năm 2006 LS Sensrsture, Pyo-JamPark, Se-Kwon Kim nghiên cứu đưa ra quy trình tách chiết Collagen da cá da cóc với các công đoạn xử lý bằng kiềm, enzyme pepsin Sản lượng chiết thu được là 54,3% tính theo trọng lượng của Collagen đã sấy khô Theo mô hình điện di, Collagen từ da cá này chứa 3 mạch xoắn anpha 1,2,3 và nhiệt độ biến tính là 28oC [39]

Năm 2007, giáo sư Sang Moo Kim và các cộng sự, khoa công nghệ sinh học biển, trường đại học quốc gia Kangnung, Hàn Quốc đã nghiên cứu và đưa ra quy trình chiết Collagen từ da mực với công đoạn xử lý bằng kiềm NaOH Kết quả cho thấy hiệu suất thu Collagen đạt 70-76% Công trình nghiên cứu cũng đưa ra được thành phần acid amin, mô hình các đơn vị cấu trúc của Collagen loại I trong da mực, xác định được nhiệt độ biến tính 27,3oC và khả năng giữ nước của nó 997% Tương tự, giáo sư Sang Moo Kim và K.S Choi còn đưa ra quy trình chiết Collagen

từ màng ngoài của sò bằng enzyme pepsin của heo [35]

Năm 2009, nhóm nghiên cứu của giáo sư A Sionkowska, khoa hoá học, trường đại học Nicolas Copernicus ở Torũn, Ba Lan đã có bề dày lịch sử về nghiên cứu chiết Collagen từ gân đuôi chuột Họ nghiên cứu một số phương pháp chiết Collagen khác nhau từ gân đuôi chuột và ứng dụng của chúng cho y học Kết quả cho thấy sử dụng axit acetic 0,04N trong 48 giờ cho hiệu suất chiết cao nhất và Collagen thu được chủ yếu là Collagen loại I [71]

1.3 PHƯƠNG PHÁP KẾT TỦA ĐỂ TINH SẠCH COLLAGEN

Bản chất của Collagen là protein Phương pháp kết tủa để tinh sạch Collagen nhìn chung dựa trên cơ sở của phương pháp kết tủa protein Các phương pháp kết

tủa để thu nhận protein được sử dụng tương đối rộng rãi như tủa bằng muối, tủa bằng các dung môi hữu cơ hoặc thay đổi pH của dung dịch có chứa protein.

3.1.1 Tủa bằng muối

Đây là cách phổ biến để tủa protein Khả năng hòa tan của protein tùy thuộc vào nhiều yếu tố: đặc tính lý hóa tự nhiên của protein, pH, nhiệt độ, nồng độ của muối…

Ở nồng độ muối thấp, tính tan của protein tăng nhẹ (salting in) Tuy nhiên, ở nồng độ muối cao, tính tan của protein giảm mạnh (salting out)

Đầu tiên, giả thuyết salting in ở nồng độ muối thấp được giải thích bởi Debye - Huckel Trong dung dịch, protein được bao bọc xung quanh bởi các ion muối mang điện tích trái dấu Chính đặc tính này gia tăng hoạt tính của các dung môi, làm giảm các phân tử protein không mang điện tích, do đó làm tăng tính tan của protein trong dung môi Giả thuyết của Debye – Huckel cho rằng: tính tan của protein được biểu diễn bằng một hàm logarit, giá trị của hàm tỉ lệ với căn bậc hai của cường độ ion trong dung dịch

Thuật ngữ salting out trong môi trường có nồng độ muối cao được giải thích bởi Kirkwood Sự gia tăng lượng ion muối trong dung dịch làm giảm quá trình Solvate hóa, giảm tính hòa tan của protein dẫn đến sự tủa

Ở nồng độ muối cao, độ hòa tan tuân theo công thức sau của Cohn:

log S = B - KITrong đó

S: độ hòa tan của protein

B: hằng số (tùy thuộc vào chức năng của protein, pH và nhiệt độ)

K: hằng số salting out (tuỳ thuộc vào pH, hỗn hợp và lượng muối có trong dung dịch)

I: cường độ ion của muối

Hiệu quả tủa protein của các anion muối khác nhau thì khác nhau, có thể xếp theo thứ tự giảm dần như sau: citrate > phosphate > sulphate > acetate/chloride > nitrate > thiocyanate

Cơ chế của quá trình kết tủa protein bằng ding dịch muối có nồng độ cao :Hầu hết protein ở dạng hòa tan trong dịch tế bào (ví dụ như enzyme) đều tan tốt trong dung dịch muối sinh lý có nồng độ ion khoảng 0,5-2 M và ở pH trung tính Khi tiến hành tách chiết protein ra khỏi tế bào thì các điều kiện môi trường thay đổi dẫn đến protein bị kết tủa Độ tan của protein phụ thuộc vào sự tương tác có cực của protein với dung môi, sự tương tác ion của protein với các phân tử muối hiện diệntrong dung dịch và sự tương tác tĩnh điện giữa phân tử mang điện tích hay những nhóm phân tử mang điện tích của protein kết dính lại với nhau Quá trình kết tủa protein bằng dung dịch muối có nồng độ cao phụ thuộc rất lớn vào tính kỵ nước của phân tử protein.Trong dung dịch, các gốc kỵ nước của phân tử protein tập trung trên

bề mặt, tiếp xúc trực tiếp với các phân tử nước Các phân tử nước này ngăn cản quá trình hình thành liên kết để tạo kết tủa giữa các phân tử protein với nhau Khi nồng

độ dung dịch muối tăng, các phân tử muối bị solvate hóa làm giảm số phân tử nước xung quanh bề mặt các phân tử protein tạo điều kiện cho các bề mặt kỵ nước tiến đến gần nhau và kết tủa xuống Mặc dù quá trình kết tủa bằng dung dịch muối có nồng độ cao phụ thuộc nhiều vào các phân tử kỵ nước của protein nhưng các yếu tố khác như pH, nhiệt độ cũng gây ảnh hưởng đến quá trình này Ở pH gần điểm đẳng điện pI thì quá trình kết tủa xảy ta dễ dàng hơn và khi nhiệt độ tăng ở nồng độ muối cao thì độ hòa tan của protein cũng giảm Ngoài ra trong quá trình kết tủa protein bằng muối có nồng độ cao cần lưu ý đến bản chất của muối dùng để kết tủa Những loại muối có gốc anion tích nhiều điện tích âm như SO42-, PO43- … là những loại muối làm tăng hiệu quả của quá trình kết tủa Gốc cation tuy không ảnh hưởng lắm nhưng cần lưu ý không sử dụng các ion phức hoặc các ion có khả năng hình thành liên kết với phân tử protein Do đó những ion NH4+, Na+, K+…thường được sử dụng

3.1.2 Tủa bằng các dung môi hữu cơ

Khi thêm dung môi hữu cơ vào môi trường, hằng số điện môi của môi trường giảm xuống Công thức biểu diễn mối quan hệ giữa độ hòa tan và hằng số điện môi:

ln (S/Sw) = (A/RT) (1/Dw- 1/D)Trong đó

S: độ hòa tan của protein trong dung môi hữu cơ

Sw: độ hòa tan của protein trong nước

D: hằng số điện môi của môi trường sau khi đã bổ sung dung môi hữu cơ vào

Dw: hằng số điện môi của nước

3.1.3 Tủa bằng phương pháp điểm đẳng điện

Khi thay đổi pH của môi trường, mức độ tủa của protein cũng thay đổi Ở pH thấp, protein tích điện dương vì nhóm amide bị proton hóa (thu nhận proton) Ở giá trị pH cao, protein tích điện âm vì các nhóm carbocyl trong phân tử protein bị mất

đi proton (mất H+) Tại giá trị pI (Isoelectrics point - điểm đẳng điện), protein không tích điện Điều này làm giảm tính tan của protein vì protein không còn khả năng tương tác với môi trường, khi đó, các phân tử protein sẽ tách ra khỏi môi trường Hiện tượng này được giải thích bằng phương trình Cohn Phương pháp này thường dùng cho các protein đậu nành (có điểm đặng điện khoảng 4.6)

3.1.4 Tủa bằng các non – ionic polymer

Phương pháp này được thực hiện bằng cách cho thêm non – ionic vào trong dung dịch protein Khi thêm vào, số lượng các phân tử nước có thể tương tác được với protein giảm xuống Người ta thường sử dụng dextrans và polyethylen glycols

µi = µi0 + RT (lnmi + fii mi + fij + mj)

Trong đó

µi0: điện thế hóa học chuẩn của phần tử i

µi: điện thế hóa học của phần tử i

3.1.5 Tủa bằng ion kim loại

Trong phương pháp tủa này, ion kim loại sẽ gắn với một phần của phân tử protein Thuận lợi của phương pháp này là có thể tủa được protein trong một dung dịch rất loãng Các ion kim loại có thể chia làm ba nhóm Các ion như Mn2+, Fe2+,

Co2+, Ni2+, Zn2+ và Cd2+ sẽ gắn chặt vào các acid carboxylic và các hợp chất cóchứa nitrogen Các ion như Ca2+, Ba2+, Mg2+ và Pb2+ sẽ gắn với nhóm chức acid carboxylic Các ion như Ag2+, Hg2+, và Pb2+ sẽ gắn chặt với các nhóm có chứa lưu huỳnh

Tóm lại, từ những tổng quan trên cho phép đề xuất một số hướng sản xuất Collagen có thể ứng dụng vào đề tài là:

 Sử dụng các tác nhân hóa học để loại bỏ các hợp chất phi Collagen ra khỏi nguyên liệu da cá, thành phần chủ yếu còn lại sẽ là Collagen Hướng này cần kiểm

soát chế độ xử lý nghiêm ngặt vì trong quá trình tách các tạp chất rất dễ gây ảnh hưởng đến mạch Collagen, làm thất thoát Collagen giảm hiệu suất thu Collagen.

 Sử dụng kết hợp tác nhân hóa học và tác nhân sinh học (enzym) để loại bỏ các hợp chất phi Collagen ra khỏi nguyên liệu da cá, thành phần chủ yếu còn lại sẽ

kể qua quá trình chiết- kết tủa nên chất lượng Collagen thu được có thể tốt hơn Tuy nhiên cũng cần kiểm soát những tác động bất lợi lên mạch Collagen trong hai lần tác động này cũng như đảm bảo hiệu suất thu Collagen Chính vì vậy, nhiệm vụ đặt

ra cho đề tài là nghiên cứu áp dụng hướng sản xuất hai giai đoạn này cho đối tượng nguyên liệu da cá Tra nhằm đảm bảo hiệu suất và chất lượng Collagen

CHƯƠNG 2:

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

2.1.1 Da cá Tra

Da cá Tra được lấy từ xí nghiệp chế biến cá Tra của xí nghiệp chế biến thủy sản Thái Bình Dương- công ty cổ phẩn Nam Việt, khu công nghiệp Mỹ Quý, phường Mỹ Quý, thành phố Long Xuyên, tỉnh An Giang

Đặc điểm của nguyên liệu là dạng đông lạnh block bao gói bằng PE, 6kg/block

Hình 2.1: Nguyên liệu da cá Tra

2.1.2 Hóa chất

Các hóa chất sử dụng trong các thí nghiệm của đề tài là các hóa chất thí nghiệm có độ tinh khiết cao, được cung cấp bởi nhà sản xuất Guangdong Guanghua Chemical Factory Co., Ltd Bao gồm:

1 Kiềm NaOH

- Được sản xuất theo tiêu chuẩn GB/ T629- 1997

- Trạng thái: dạng tinh thể màu trắng đựng trong hộp nhựa

- Chỉ số M=40 ; d = 2,13

- Độ tinh khiết ≥ 96%

2 Axit acetic CH3COOH

- Được sản xuất theo tiêu chuẩn GB/ T629- 1997

- Trạng thái: dạng dung dịch màu trắng đựng chai thủy tinh

- Chỉ số M= 60,05 ; d = 1,05

- Độ tinh khiết ≥ 99,5%

3 Axit clohydric HCl

- Được sản xuất theo tiêu chuẩn GB/ T622- 2006

- Trạng thái: dạng dung dịch màu trắng đựng chai thủy tinh sẫm màu

- Chỉ số M= 35,5 ; d = 1,18

- Nồng độ ≥ 36-38 %

4 Butanol CH3(CH2)2CH2OH

- Được sản xuất theo tiêu chuẩn GB/ T12590- 1990

- Trạng thái: dạng dung dịch màu trắng đựng chai thủy tinh sẫm màu

- Chỉ số d = 0,81

- Nồng độ ≥ 99,0 %

5 Diethyl ether (CH3CH2)2O

- Được sản xuất theo tiêu chuẩn GB/ T12591- 2002

- Trạng thái: dạng dung dịch màu trắng đựng chai thủy tinh sẫm màu

- Chỉ số d = 0,71

- Nồng độ ≥ 99,5 %

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.2.1 Phương pháp thu và xử lý mẫu

Da cá Tra lấy từ Công ty Cổ Phần CBTS Nam Việt, An Giang Da cá đã được sơ chế và cấp đông dạng block, đóng gói PE, có trọng lượng 6kg/block, đạt tiêu chuẩn xuất khẩu Nguyên liệu được cho vào thùng xốp cách nhiệt, duy trì nhiệt độ lạnh đông bằng nước đá gel rồi vận chuyển về phòng thí nghiệm bằng ô

tô Tại phòng thí nghiệm, mỗi block da cá được cưa thành các bánh da cá có trọng