Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến độ thủy phân, thành phần hóa học, độ hòa tan và khả năng chống oxy hóa của sản phẩm thủy phân protein từ đầu và xương cá Hồng

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM --- o0o --- TRẦN THỊ THÙY DUNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN THỦY PHÂN ĐẾN ĐỘ THỦY PHÂN, THÀNH PHẦN HÓA HỌC,

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

- o0o -

TRẦN THỊ THÙY DUNG

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN THỦY PHÂN ĐẾN

ĐỘ THỦY PHÂN, THÀNH PHẦN HÓA HỌC, ĐỘ HÒA TAN VÀ KHẢ NĂNG CHỐNG OXY HÓA CỦA SẢN PHẨM THỦY PHÂN

PROTEIN TỪ ĐẦU VÀ XƯƠNG CÁ HỒNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỦY SẢN

GVHD: TS NGUYỄN THỊ MỸ HƯƠNG

NHA TRANG, 06/2014

LỜI CÁM ƠN

Trong quãng thời gian học tập ở trường Đại học Nha Trang, em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ tận tình của các thầy cô và đặc biệt nhất là khoảng thời gian cuối khóa học

Em xin gửi lời cám ơn đến Ban giám hiệu trường Đại học Nha Trang

đã tạo điều kiện thuận lợi để em thực hiện đồ án tốt nghiệp

Em xin gửi lời cám ơn chân thành và sâu sắc nhất đến TS.Nguyễn Thị

Mỹ Hương, cô đã tận tình quan tâm, hướng dẫn, đôn đốc, chỉ bảo để em có thể tích lũy thêm kiến thức, kĩ năng để nghiên cứu thành công đề tài của mình

Em cũng xin gửi lời cám ơn đến các thầy cô phòng thí nghiệm Công nghệ chế biến thủy sản, Công nghệ thực phẩm, Viện công nghệ sinh học, phòng thí nghiệm thực tập Môi trường, phòng thực hành Hóa-Vi sinh, đã tạo mọi điều kiện để em có cơ hội nghiên cứu

Cuối cùng, em xin gửi tới gia đình, bạn bè lòng biết ơn sâu sắc vì đã luôn yêu thương, động viên, cho em những lời khuyên quý báu trong suốt quãng thời gian học tập và nghiên cứu

Sinh viên Trần Thị Thùy Dung

MỤC LỤC LỜI CÁM ƠN

MỤC LỤC i

DANH MỤC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT iv

DANH MỤC BẢNG v

DANH MỤC HÌNH vi

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3

1.1 Tổng quan về nguyên liệu 3

1.1.1 Một số loài cá Hồng 3

1.1.2 Tình hình nuôi cá Hồng 13

1.1.3 Thành phần dinh dưỡng của cá Hồng 15

1.2 Phụ phẩm và khả năng tận dụng phụ phẩm 15

1.2.1 Phụ phẩm 15

1.2.2 Khả năng tận dụng phụ phẩm 16

1.2.2.1 Bột cá 16

1.2.2.2 Dầu cá 17

1.2.2.3 Collagen, gelatin 17

1.2.2.4 Các sản phẩm khác 18

1.3 Enzyme protease và sự thủy phân protein bằng enzyme 18

1.3.1 Enzyme protease 18

1.3.2 Sự thủy phân protein bằng enzyme 18

1.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự thủy phân 18

1.3.4 Các dạng của sản phẩm thủy phân 20

1.3.5 Ứng dụng của dịch đạm thủy phân, sản phẩm thủy phân protein 21

1.3.6 Đặc tính chức năng của sản phẩm thủy phân protein 22

1.4 Các nghiên cứu trong và ngoài nước 24

1.4.1 Các nghiên cứu nước ngoài 24

1.4.2 Các nghiên cứu trong nước 26

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27

2.1.Đối tượng nghiên cứu 27

2.1.1.Nguyên liệu đầu và xương cá Hồng 27

2.1.2.Enzyme flavourzyme 28

2.2.Phương pháp nghiên cứu 28

2.2.1.Xác định thành phần hóa học của đầu và xương cá Hồng 28

2.2.1.1.Xác định thành phần hóa học của đầu cá Hồng 28

2.2.1.2.Xác định thành phần hóa học của xương cá Hồng 29

2.2.2.Bố trí thí nghiệm xác định khối lượng các sản phẩm thu được từ sự thủy phân đầu và xương cá Hồng 29

2.2.2.1.Bố trí thí nghiệm xác định khối lượng các sản phẩm thu được từ sự thủy phân đầu cá Hồng 29

2.2.2.2.Bố trí thí nghiệm xác định khối lượng các sản phẩm thu được từ sự thủy phân thủy phân xương cá Hồng 32

2.2.3.Bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến độ thủy phân, thành phần hóa học, độ hòa tan và khả năng chống oxy hóa của sản phẩm thủy phân protein từ đầu và xương cá Hồng 35

2.2.3.1.Bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến độ thủy phân, thành phần hóa học, độ hòa tan và khả năng chống oxy hóa của sản phẩm thủy phân protein từ đầu cá Hồng 35

2.2.3.2.Bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến độ thủy phân, thành phần hóa học, độ hòa tan và khả năng chống oxy hóa của sản phẩm thủy phân protein từ xương cá Hồng 38

2.2.4.Các phương pháp phân tích 40

2.2.5.Phương pháp xử lí số liệu 41

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 42

3.1.Thành phần hóa học của đầu và xương cá Hồng 42

3.2.Các sản phẩm thu được từ thủy phân đầu và xương cá Hồng 42

3.3.Kết quả xác định ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến độ thủy phân của sản phẩm thủy phân từ đầu và xương cá Hồng 45

3.4.Thành phần hóa học của sản phẩm thủy phân protein từ đầu và xương cá Hồng 46

3.5.Kết quả xác định ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến độ hòa tan của sản phẩm thủy phân protein từ đầu và xương cá Hồng 48

3.5.Kết quả xác định ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến khả năng chống oxy hóa của sản phẩm thủy phân protein từ đầu và xương cá Hồng 49 3.5.1.Kết quả xác định ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến khả năng khử gốc tự do DPPH của sản phẩm thủy phân protein từ đầu và xương cá Hồng 49

3.5.2.Kết quả xác định ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến tổng năng lực khử của sản phẩm thủy phân protein từ đầu và xương cá Hồng 51

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 53

TÀI LIỆU THAM KHẢO 55

PHỤ LỤC 58

DANH MỤC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

USDA : United States Department of Agriculture

( Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ ) FAO : Food and Agriculture Organization

( Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc ) WHO : World Health Organization

( Tổ chức Y tế thế giới ) DPA : docosapentaenoic acid

DHA : docosahexaenoic acid

EPA : eicosapentaenoic acid

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1 1 Tiêu chuẩn đánh giá chất lượng bột cá 16 Bảng 1 2 Thành phần acid amine của bột cá so với một số chế phẩm chăn nuôi khác 17 Bảng 3 1 Thành phần hóa học của đầu và xương cá Hồng 42 Bảng 3 2 Các sản phẩm tạo ra từ thủy phân đầu và xương cá Hồng 44 Bảng 3 3 Thành phần hóa học của sản phẩm thủy phân protein từ đầu và xương cá Hồng 47

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 1 Cá Hồng đỏ 3

Hình 1 2 Cá Hồng bạc 4

Hình 1 3 Cá Hồng bốn sọc 5

Hình 1 4 Cá Hồng chấm đen 7

Hình 1 5 Cá Hồng dải đen 8

Hình 1 6 Cá Hồng lang 9

Hình 1 7 Cá Hồng mala 10

Hình 1 8 Cá Hồng vảy ngang 11

Hình 1 9 Cá Hồng xiên 12

Hình 2 1 Cá Hồng đỏ 27

Hình 2 2 Đầu và xương cá Hồng 28

Hình 2 3 Đầu và xương cá Hồng sau khi xay 28

Hình 2 4 Sơ đồ xác định thành phần hóa học của đầu cá Hồng 29

Hình 2 5 Sơ đồ xác định thành phần hóa học của xương cá Hồng 29

Hình 2 6 Sơ đồ xác định khối lượng các sản phẩm thu được từ sự thủy phân đầu cá Hồng 30

Hình 2 7 Sơ đồ đồ xác định khối lượng các sản phẩm thu được từ sự thủy phân xương cá Hồng 33

Hình 2 8 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến độ thủy phân, thành phần hóa học, độ hòa tan và khả năng chống oxy hóa của sản phẩm thủy phân protein từ đầu cá Hồng 36

Hình 2 9 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến độ thủy phân, thành phần hóa học, độ hòa tan và khả năng chống oxy hóa của sản phẩm thủy phân protein từ xương cá Hồng 39

Hình 3 1 Dầu cá từ đầu cá Hồng 45

Hình 3 2 Sản phẩm thủy phân protein từ đầu cá Hồng 43

Hình 3 3 Bột khoáng từ đầu cá Hồng 45

Hình 3 4 Bột protein không tan từ đầu cá Hồng 43

Hình 3 5 Dầu cá từ xương cá Hồng 45

Hình 3 6 Sản phẩm thủy phân protein từ xương cá Hồng 43

Hình 3 7 Bột khoáng từ xương cá Hồng 46

Hình 3 8 Bột protein không tan từ xương cá Hồng 44

Hình 3 9 Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến độ thủy phân của sản phẩm thủy phân từ đầu và xương cá Hồng 45

Hình 3 10 Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến độ hòa tan của sản phẩm thủy phân protein từ đầu và xương cá Hồng 48

Hình 3 11 Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến khả năng khử gốc tự do DPPH của sản phẩm thủy phân protein từ đầu và xương cá Hồng 49

Hình 3 12 Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến tổng năng lực khử của sản phẩm thủy phân protein từ đầu và xương cá Hồng 51

LỜI MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Việt Nam là một trong những nước có tiềm năng về thủy sản, bởi lẽ Việt Nam nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa thuộc khu vực Đông Nam Á, có đường bờ biển dài 3260km Biển Việt Nam có hơn 2000 loài cá, trong đó có khoảng 130 loài có giá trị kinh tế cao Ngoài ra, nước ta còn có những thủy vực tự nhiên rất rộng lớn thuộc hệ thống sông ngòi và các kênh rạch chằng chịt, đàm phá ven biển nên có nhiều loại cá và thuận lợi cho việc nuôi cá Khí hậu ấm áp làm cho các loài cá phát triển quanh năm Cá được tiêu thụ nội địa

và xuất khẩu sang nước ngoài

Về xuất khẩu: Hằng năm các mặt hàng cá của Việt Nam được xuất khẩu sang hầu hết các thị trường thế giới Giá trị xuất khẩu các mặt hàng cá đông lạnh của Việt Nam chiếm khoảng 15-20% tổng kim ngạch xuất khẩu thủy sản hằng năm Trong đó, giá trị xuất khẩu các mặt hàng cá biển chiếm 40-50% tổng giá trị các mặt hàng cá đông lạnh Chính vì vậy, các ngành công nghiệp chế biến thủy sản nước ta đang ngày càng phát triển Đồng hành cùng

sự phát triển ấy, hàng năm, các phụ phẩm từ thủy sản cũng được thải ra với

khối lượng lớn, chủ yếu là đầu cá, xương cá, ngoài ra còn có nội tạng cá, vảy

cá, máu cá, bong bóng cá, vây cá, chiếm từ 48-55% so với khối lượng nguyên liệu ban đầu.[24]

Đây là nguồn phụ phẩm còn tiềm ẩn nhiều giá trị sử dụng Trước đây,

vì chưa có các công nghệ, các hướng tận dụng hữu hiệu các phụ phẩm này nên sau quá trình chế biến chỉ dùng làm thức ăn thô trong lĩnh vực chăn nuôi, còn các phế liệu từ nguyên liệu có giá trị thấp thì bị thải bỏ ra ngoài môi trường gây ô nhiễm trầm trọng Chính vì vậy, việc cấp bách hiện nay là tìm cách tận dụng nguồn nguyên liệu này một cách hiệu quả Không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn tạo ra những sản phẩm có giá trị cao với giá thành thấp

Chính vì vậy em thực hiện đề tài : “ Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến độ thủy phân, thành phần hóa học, độ hoà tan và khả năng chống oxy hóa của sản phẩm thủy phân protein từ đầu và xương cá Hồng” nhằm nghiên cứu thêm về thành phần dinh dưỡng và một số đặc tính chức năng của sản phẩm thủy phân để có thể tận dụng có hiệu quả nguồn protein vào một số ngành công nghiệp thực phẩm, y dược, nâng cao giá trị sử dụng

của phụ phẩm từ cá Hồng, giảm thiểu ô nhiễm môi trường

2 Mục tiêu của đề tài

Xác định được ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến độ thủy phân, thành phần hóa học, độ hoà tan và khả năng chống oxy hóa của sản phẩm thủy phân protein từ đầu và xương cá Hồng

3 Ý nghĩa khoa học

- Ý nghĩa khoa học: Kết quả nghiên cứu sẽ bổ sung thêm các dẫn liệu khoa học có giá trị tham khảo cho cán bộ khoa học kỹ thuật, các nhà sản xuất kinh doanh và các bạn sinh viên chuyên ngành chế biến thủy sản về thành phần dinh dưỡng cũng như khả năng chống oxy hóa, độ hòa tan của sản phẩm thủy phân từ đầu và xương cá Hồng

- Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả sẽ mở ra một hướng mới cho các nhà chế biến thủy sản, các doanh nghiệp, các cơ sở sản xuất mặt hàng cá Hồng về việc tận dụng nguyên liệu còn lại,giúp tăng thu nhập và giảm thiểu ô nhiễm môi trường cũng như các chi phí cho việc xử lí phụ phẩm này

4 Nội dung đề tài

- Xác định thành phần hóa học của đầu và xương cá Hồng

- Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến độ thủy phân, thành phần hóa học, độ hòa tan và khả năng chống oxy hóa của sản phẩm thủy phân protein từ đầu cá Hồng

- Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến độ thủy phân, thành phần hóa học, độ hòa tan và khả năng chống oxy hóa của sản phẩm thủy phân protein từ xương cá Hồng

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về nguyên liệu

1.1.1 Một số loài cá Hồng

Họ cá Hồng ( Lutjanidae ) là một họ cá thuộc bộ Cá vược đa số sống ở

đại dương, trừ một số loài sống ở khu vực cửa sông và tìm mồi nơi nước ngọt Một số loài đóng vai trò là nguồn thực phẩm quan trọng Hiện con người đã nhận diện được khoảng 16 chi và đến trên 100 loài

Đặc điểm sinh học: Cá Hồng có thân bầu dục dài dẹt, thân cá có màu hồng, viền lưng cong đều, viền bụng tương đối thẳng Đầu cá lõm, mõm dài

và nhọn Vây lưng dài, có gai cứng khỏe, vây hậu môn và vây ngực lớn Cơ thể chúng có thể đạt đến chiều dài 1m Mùa sinh sản của cá từ tháng 3 đến tháng 7

Chế độ dinh dưỡng và phân bố: Họ cá Hồng sinh sống tại các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới thuộc khắp tất cả các đại dương trên thế giới Đa số các loài cá Hồng ăn động vật giáp xác hoặc các loài cá khác nhưng cũng có một số ăn sinh vật phù du Chúng sống ở độ sâu tối đa là 450m Ở Việt Nam, loài cá này được tìm thấy ở vùng đáy bùn cát sâu 40-50m, phân bố vịnh Bắc

Bộ và một số tỉnh ở vùng Trung Nam Bộ như Phú Yên, Thừa Thiên Huế, Nha Trang.[22]

 Cá Hồng đỏ

Hình 1 1 Cá Hồng đỏ.[19]

Tên thường gọi tiếng Việt: Cá Hồng đỏ

Tên địa phương: Cá Hồng đỏ

Tên thường gọi tiếng Anh: Red snapper,Redfin snapper, Roter snapper, Blood snapper

Tên khoa học: Lutjanus sanguineus ( Cuvier,1828 )

Kích thước khai thác: 300-500mm, lớn nhất 700mm

Mùa vụ khai thác: Quanh năm

Ngư cụ khai thác: Câu, lưới kéo đáy.[17]

 Cá Hồng bạc

Hình 1 2 Cá Hồng bạc[19]

Tên thường gọi tiếng Việt: Cá Hồng bạc

Tên địa phương: Cá Hồng, Cá Hường

Tên thường gọi tiếng Anh: Red snapper, Mangrove red snapper

Tên khoa học: Lutjanus argentimaculatu ( Forskal, 1775 )

Kích cỡ khai thác: 220-250mm

Mùa vụ khai thác: Quanh năm

Ngư cụ khai thác: Câu, lưới kéo đáy.[17]

 Cá Hồng bốn sọc

Hình 1 3 Cá Hồng bốn sọc[19]

Tên thường gọi tiếng Việt: Cá Hồng bốn sọc

Tên địa phương: Cá Hồng

Tên thường gọi tiếng Anh: Common blue stripe snapper

Tên khoa học: Lutjanus kasmira ( Forskal, 1775 )

Kích cỡ khai thác: Chiều dài đến chẽ vây đuôi 180mm

Mùa vụ khai thác: Quanh năm

Ngư cụ khai thác: Câu, lưới kéo đáy.[17]

 Cá Hồng chấm đen

Hình 1 4 Cá Hồng chấm đen.[19]

Tên thường gọi tiếng Việt: Cá Hồng chấm đen

Tên địa phương: Cá Hồng

Tên thường gọi tiếng Anh: Snapper, Rusell’s snapper

Tên khoa học: Lutjanus ruselli ( Bleeker,1849 )

Kích thước khai thác: 450-600mm

Mùa vụ khai thác: Quanh năm

Ngư cụ khai thác: Câu, lưới kéo đáy.[17]

 Cá Hồng dải đen

Hình 1 5 Cá Hồng dải đen.[19]

Tên thường gọi tiếng Việt: Cá Hồng dải đen

Tên địa phương: Cá Hồng, Cá Hường bí, Cá Hường

Tên thường gọi tiếng Anh: Snapper, Brown stripe snapper, Striped red snapper

Tên khoa học: Lutjanus vitta ( Quoy and Gaimard,1824 )

2 răng nanh rất lớn Xương khẩu cái, xương lá mía có răng nhỏ mọc thành đám rộng Thân phủ vảy lược yếu Vây lưng, vây hậu môn, vây đuôi phủ vảy đến 1/3 vây Vây lưng liên tụ Vây ngực dài, rộng Vây đuôi rộng mép sau lõm Thân màu nâu nhạt Từ sau mắt có 1 vân đen chạy dọc thân đến gốc vây đuôi Bên thân có một vết đen lớn, hình bầu dục, nằm ngay dưới đoạn tiếp

giáp của tia cứng và tia mềm vây lưng Mỗi vảy có 1 chấm đen, hình que, xếp thành những vân nhỏ theo hàng chảy Các vây màu nhạt

Kích cỡ khai thác: 100-170mm

Mùa vụ khai thác: Quanh năm

Ngư cụ khai thác: Câu, lưới kéo đáy.[17]

 Cá Hồng lang

Hình 1 6 Cá Hồng lang.[19]

Tên thường gọi tiếng Việt: Cá Hồng lang

Tên địa phương: Cá Hồng, cá Hồng gù

Tên thường gọi tiếng Anh: Red Snapper, Emperor red snapper

Tên khoa học: Lutjanus sebae ( Cuvier and Valenciennes, 1828 )

mỏng, các hàng vảy trên và dưới đường bên đều xiên Gốc vây lưng, vây hậu môn và vây đuôi phủ vảy Vây lưng dài liên tụ Vây ngực dài, rộng, mút vây vượt quá khởi điểm vây hậu môn Vây đuôi rộng, mép sau lõm sâu Thân màu hồng, bên thân có 3 vân màu đỏ thẫm Vân bụng, nửa ngoài vây lưng, vây hậu môn và vây đuôi màu nâu đen

Kích thước khai thác: 100-170mm

Mùa vụ khai thác: Quanh năm

Ngư cụ khai thác: Câu, lưới kéo đáy.[17]

 Cá Hồng mala

Hình 1 7 Cá Hồng mala.[19]

Tên thường gọi tiếng Việt: Cá Hồng mala

Tên địa phương: Cá Hồng nhím

Tên thường gọi tiếng Anh: Red snapper, Mala red snapper

Tên khoa học: Lutjanus baricus ( Bloch and Schneider, 1801 )

hàng răng to khỏe ở phía ngoài cùng, đai răng rộng ở phía trong Phía trước cửa hàm trên có 2-4 răng nanh dài Trên xương lá mía và xương khẩu cái có răng nhỏ Thân phủ vảy lược Vảy trên và dưới đường bên xếp thành hàng xiên chéo thân Vây lưng liên tục, có 11 tia cứng và 14 tia mềm Vây hậu môn

có 3 tia cứng và 8-9 tia mềm Vây đuôi rộng, mép sau tương đối thẳng hoặc hơi lõm Thân màu đỏ thẫm

Kích cỡ khai thác : 450-600mm

Mùa vụ khai thác: Quanh năm

Ngư cụ khai thác: Câu, lưới kéo đáy.[17]

 Cá Hồng vảy ngang

Hình 1 8 Cá Hồng vảy ngang[19]

Tên thường gọi tiếng Việt: Cá Hồng vảy ngang

Tên địa phương: Cá Hồng, Cá Hường

Tên thường gọi tiếng Anh: Snapper, John’s snapper

Tên khoa học: Lutjanus johni ( Bloch, 1792 )

phần bắp đuôi Chiều dài thân bằng 2,5-2,7 lần chiều cao thân và bằng 2,5-2,6 lần chiều dài đầu Viền xương nắp mang trước hình răng cưa, hơi lõm ở góc trên Môi rộng dày, hàm trên phía ngoài có 1 hàm răng thưa rất khỏe, phía trong có răng nhỏ, mọc thành đai hẹp, mỗi bên hàm có 1 răng nanh Hàm dưới không có răng nanh Thân phủ vảy lược lớn, xếp thành hàng dọc thân đều đặn Gốc vây bụng có vây bẹ nhỏ Phần tia mềm vây lưng, vây hậu môn và vây đuôi phủ vảy đến nửa vây Vây ngực dài rộng Vây đuôi rộng, viền sau hơi lõm Thân màu nâu nhạt Mỗi vảy có một chấm đen nhỏ Phần trước tia vây lưng có 1 vết đen lớn, hình bầu dục

Kích thước khai thác: Chiều dài đến chẽ vây đuôi khoảng 100-250mm

Mùa vụ khai thác: Quanh năm

Ngư cụ khai thác: Câu, lưới kéo đáy.[17]

 Cá Hồng xiên

Hình 1 9 Cá Hồng xiên[19]

Tên thường gọi tiếng Việt: Cá Hồng xiên

Tên địa phương: Cá Hồng, Cá Hường

Tên thường gọi tiếng Anh: Red snapper, Pinjalo snapper

Tên khoa học: Lutjanus pinjalo ( Bleeker, 1845 )

- Phân bố:

+ Thế giới: Ấn Độ Dương, châu Đại Dương, Indonesia, Phillippin, Singapore, Trung Quốc

+ Việt Nam:

Đặc điểm hình thái: Thân hình bầu dục, tương đối cao, viền lưng và viền bụng cong đều Đầu dẹp bên Chiều dài thân bằng 2,3-2,5 lần chiều cao thân và bằng 2,9-3,3 lần chiều dài đầu Mép sau xương nắp mang hình răng cưa Mõm ngắn, mắt tròn, khoảng cách 2 mắt rộng, cao Miệng nhỏ, hếch, 2 hàm dài bằng nhau Răng nhỏ, nhọn, mọc thành đai rộng trên phần trước của

2 hàm và nhỏ dần về phía cuối hàm Xương khẩu cái, xương lá mía có răng nhỏ Khe mang rộng Màng nắp mang không liền với ức, lược mang nhỏ và ngắn Thân phủ vảy lược Các hàng vảy bên thân đều chếch theo hướng từ dưới lên trên và trước sau Vây lưng, vây hậu môn phủ vảy đến 1/2 vây Vây lưng thấp Vây ngực rộng, hình lưỡi liềm Vây đuôi rộng, mép sau lõm sâu Thân màu nâu nhạt Bên thân có nhiều màu nâu đậm chếch theo các hàng vảy Mép màng vây lưng và vây đuôi màu đen Các vây khác màu vàng nhạt

Kích cỡ khai thác: 150-200mm

Mùa vụ: Quanh năm

Ngư cụ khai thác: Câu, lưới kéo đáy.[17]

1.1.2 Tình hình nuôi cá Hồng

Tỉnh Nghệ An có 20.500 ha nuôi trồng thủy sản, trong đó diện tích nuôi mặm lợ là 1500 ha Trong những năm gần đây, tỉnh đã có định hướng phát triển nuôi trồng một số loại cá như cá song, cá vượt, cá bống bớp, cá chim vây

vàng trong đó cá Hồng mỹ ( Sciaenops ocellatus ) là đối tượng được lựa

chọn nuôi nhiều Đây là loài cá có kích thước cá thể lớn, tốc độ sinh trưởng nhanh, thịt thơm ngon nên được nhiều người ưa dùng Trong tự nhiên, cá Hồng mỹ sống thành đàn, phạm vi phân bố rộng, khi trưởng thành di cư đến cửa sông và vùng biển nông để sinh sản Cá có thể sống trong nước ngọt, nước mặn, nước lợ, được nuôi nhiều ở Nam Mỹ Năm 1999, lần đầu tiên cá Hồng mỹ được nhập vào Việt Nam, nhưng sau 4 năm đã có thể sinh sản thành công đối tượng này và đã đáp ứng được phần lớn nhu cầu con giống phục vụ

nuôi trồng nội địa Cá Hồng mỹ được nuôi phổ biến trong lồng bè ở vùng biển các địa phương: Hải Phòng, Quảng Ninh, Nghệ An.[2]

Cá Hồng bạc ( Lutjanus argentimaculatus ) xuất hiện ít ở vùng biển

Việt Nam Những năm trước đây trên vùng biển Khánh Hòa, người dân chỉ vớt giống tự nhiên và nuôi thương phẩm bằng lồng bè để bán hoặc phục vụ nhu cầu hằng ngày trong gia đình Tuy nhiên, cá Hồng bạc là loài cá có giá trị kinh tế cao nên phong trào nuôi cá Hồng bạc đang từng bước gây dựng ở địa phương Cá Hồng bạc có thể nuôi theo nhiều hình thức: Nuôi lồng trên biển, nuôi trong ao đất và trong bể xi măng, có thể thả vào ao nuôi tôm sau thu hoạch để cá dọn sạch đáy ao, giúp cải tạo môi trường Theo thạc sĩ Nguyễn Địch Thanh - Giảng viên khoa nuôi trồng thủy sản - Đại học Nha Trang, cá Hồng bạc có nhiều ưu điểm như tốc độ tăng trưởng tương đối nhanh, thức ăn

dễ kiếm,có thể ăn thức ăn tổng hợp, thức ăn cá tạp hoặc thức ăn chế biến Ngoài ra, cá kháng thể mạnh, trong quá trình nuôi ít bị bệnh hơn các loài cá khác, thị trường có nhu cầu, giá trị kinh tế cao hơn cá chẽm Giá trên thị trường hiện khoảng 80.000 đến 100.000 đồng/kg cá thương phẩm Mới đây,

Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Khánh Hòa phối hợp với khoa Nuôi trông thủy sản trường Đại học Nha Trang, Khánh Hòa đã thực hiện thành công đề tài nghiên cứu ương nuôi giống cá làm cơ sở cho việc xây dựng quy trình kĩ thuật sản xuất giống nhân tạo, góp phần làm phong phú thêm đối tượng nuôi có giá trị kinh tế cao ở Việt Nam Trong quy trình sản xuất giống

cá nhân tạo của đề tài, cá bố mẹ được thu gom ngoài tự nhiên ở biển Việt Nam Nuôi cá bố mẹ trong lồng ngoài biển ( Vũng Ngán ) Tiến hành nuôi vỗ thành thục ( tỷ lệ đực cái là 1:1 ) và tiêm cho đẻ, sau khi cá đẻ, vớt trứng đưa vào đất liền ương nuôi Kết quả đạt được: Tỷ lệ trứng thụ tinh gần 70%, tỷ lệ sống từ cá mới nở đến 30 ngày tuổi ( cỡ 1-2cm ) là 14%, từ cỡ 2-3 cm đến 4-6

cm khoảng 70% Sau 3 năm thực hịện đề tài ( 2006-2009 ) đã gầy dựng thành

công đàn giống bố mẹ và đang nuôi giữ tại Trung tâm nghiên cứu giống phục

vụ nuôi trồng thủy sản bền vững, cơ sở tại Vũng Ngán, Nha Trang, Khánh Hòa của Trường Đại học Nha Trang Số lượng giống đã sản xuất được và cung cấp cho toàn tỉnh đến thời điểm này khoảng 20.000 con cỡ 3-5 cm.[16]

1.1.3 Thành phần dinh dưỡng của cá Hồng

Thành phần dinh dưỡng của cá Hồng: Theo số liệu của USDA ( United States Department of Agriculture ): Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ, trong 100g phần ăn được của cá tươi chứa:[19]

- Vitamine D: 408 IU

- Thành phần acid béo omega: +Omega-3:20:5(EPA): 0,015 g +Omega-3:22:5(DPA): 0,065 g +Omega-6:22:6(DHA): 0,26 g

hơn Ví dụ: Xương cá có thể sản xuất ra canxi hoạt tính, vảy cá có thể chiết xuất guamine, da cá, bong bóng cá có thể sản xuất collagen, gelatin, phục

vụ cho y học, thực phẩm, mỹ phẩm, hoặc nội tạng cá để sản xuất các enzyme

Đặc biệt nhất là có thể sử dụng đầu cá, xương cá để sản xuất ra bột protein thủy phân bổ sung vào thực phẩm, thực phẩm chức năng cho người hay dùng để sản xuất bột cá trong chăn nuôi Ngoài ra, có thể chiết rút dầu cá

từ đầu cá, mắt cá, gan cá để bổ sung vào các dược phẩm

 Một vài chỉ tiêu đánh giá chất lƣợng bột cá

Bảng 1 1 Tiêu chuẩn đánh giá chất lƣợng bột cá[6]

 Thành phần acid amine của bột cá so với một số loại bột khác

Bảng 1 2 Thành phần acid amine của bột cá so với một số chế phẩm

chăn nuôi khác.[6]

STT Các sản phẩm

chăn nuôi

Hàm lượng acid amine(g/kg)

Ly Arg His Meth Va Leu Phe Tre

6 Bột khô dầu bông 14 35 8 5 18 36 23 11

7 Bột khô dâu đậu tương 28 28 9 6 23 52 20 16

1.2.2.2 Dầu cá

Dầu cá là một sản phẩm thiết yếu trong cuộc sống: Trong thực phẩm,

mỹ phẩm và đặc biệt là trong y học Với công dụng tuyệt vời của nó nên dầu

cá ngày càng được ưa chuộng, do đó kéo theo ngành công nghiệp sản xuất dầu cá đang và sẽ phát triển Nguyên liệu sản xuất dầu cá từ phụ phẩm thủy sản chủ yếu từ gan cá, mắt cá, đầu cá, dầu cá chứa nhiều acid béo có lợi cho sức khỏe, đặc biệt nhất là các acid béo Omega-3 và Omega-6, chúng có tác dụng duy trì nhiệt độ cơ thể ổn định, cân bằng huyết áp và tăng cường hệ thống miễn dịch Từ phế liệu thủy sản, không chỉ tạo ra được các sản phẩm có giá trị kinh tế cao mà còn góp phần bảo vệ môi trường

1.2.2.3 Collagen, gelatin

Từ các phế liệu thủy sản như da cá, bong bóng cá, vảy cá có thể sản xuất ra collagen và gelatin Đây là những sản phẩm có nhiều ứng dụng trong công nghệ thực phẩm ( làm chất tạo gel, chất ổn định, chất nhũ hóa, ), đặc

biệt nhất là collagen - đây là một chất có khả năng tái tạo tế bào da nên được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp mỹ phẩm Collagen là sản phẩm có giá trị rất cao

1.2.2.4 Các sản phẩm khác

Ngoài các sản phẩm trên còn có các sản phẩm khác như: Enzyme protease từ nội tạng, guamine từ vảy cá, canxi hoạt tính từ xương cá, sản phẩm thủy phân protein từ đầu và xương cá,

1.3 Enzyme protease và sự thủy phân protein bằng enzyme

1.3.1 Enzyme protease

Enyme protease là chất xúc tác sinh học, có bản chất là protein, loại enzyme này chỉ xúc tác cho quá trình thủy phân mà cơ chất chính là protein, enzyme này sẽ thủy phân liên kết peptide trong phân tử protein tạo thành các polipeptide, các peptide ngắn mạch và các acid amine

1.3.2 Sự thủy phân protein bằng enzyme

Quá trình thủy phân protein:

Protein polipeptide peptite acid amine

Quá trình thủy phân bắt đầu thực hiện khi ở một điều kiện thích hợp ( nhiệt độ, pH, nhất định ), enzyme chuyển từ trạng thái không hoạt động sang hoạt động, tiến hành cắt đứt các liên kết peptite trong cơ chất Ban đầu sản phẩm tạo thành sẽ là các polipeptide ( có vị đắng ), sau một thời gian thủy phân sẽ hình thành nên các peptite ngắn mạch hơn và một số acid amine Thời gian thủy phân càng dài thì quá trình thủy phân sẽ càng triệt để hơn đồng nghĩa với hàm lượng acid amine càng nhiều

1.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự thủy phân

Trong quá trình thủy phân, có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của enzyme, cụ thể như sau:

- Ảnh hưởng của nhiệt độ: Bản chất của enzyme là protein nên nhiệt độ ảnh hưởng rất lớn đến quá trình thủy phân Nếu nhiệt độ quá cao ( trên 700

C )

sẽ làm cho enzyme bị biến tính không thuận nghịch dẫn đến mất khả năng xúc tác, quá trình thủy phân diễn ra rất chậm hoặc bị ngưng trệ Đối với nhiệt độ thấp, enzyme biến tính thuận nghịch nên quá trình thủy phân sẽ diễn ra chậm, không đạt hiệu quả cao Hầu hết các enzyme đều hoạt động ở 45-500

C và bị bất hoạt ở nhiệt độ trên 700C ( ngoại trừ papain ( có trong đu đủ ), bromelin (

có trong dứa ) ) Nhiệt độ tối thích của 1 enzyme không phải là một hằng số

mà còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác: nồng độ cơ chất, nồng độ enzyme,

pH môi trường, các chất kích hoạt,

- Ảnh hưởng của pH môi trường: pH cho biết [OH-], [H+]; pH ảnh hưởng đến khả năng ion hóa của enzyme và cơ chất, nếu giá trị pH là tối thích thì tại

đó enzyme và cơ chất đạt trạng thái ion hóa tốt nhất, chúng dễ dàng kết hợp với nhau và làm cho vận tốc phản ứng xảy ra cao nhất Đa số các enzyme hoạt động trong môi trường pH lân cận 7 ( môi trường acid yếu, bazo yếu ), ngoại trừ một số enzyme pepsin trong dạ dày ( pH=1,5-2,5 ); trypsin trong ruột non ( pH gần bằng 9 )

- Ảnh hưởng của nồng độ enzyme: Nồng độ enzyme ảnh hưởng đến tốc

độ phản ứng thủy phân Khi nồng độ enzyme thấp và lượng cơ chất lớn thì tốc

độ enzyme phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ enzyme ( nồng độ enzyme tăng, tốc độ phản ứng tăng ) Khi nồng độ enzyme cao thì quá trình thủy phân sẽ xảy ra nhanh chóng nhưng khi tốc độ phản ứng tăng đến một giá trị v=vmax , việc tăng thêm nồng độ enzyme thì tốc độ thủy phân tăng rất chậm hoặc không tăng

- Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất: Khi nồng độ cơ chất tăng tốc độ phản ứng thủy phân càng tăng, nhưng khi tốc độ phản ứng đạt giá trị v=vmax , nếu tăng thêm nồng độ cơ chất thì tốc độ phản ứng hầu như không thay đổi

- Ảnh hưởng của chất kìm hãm: Chất kìm hãm hay chất ức chế là chất làm cho enzyme giảm khả năng xúc tác, có khi vô hoạt Các chất này có cấu tạo tương tự như cơ chất nhưng enzyme không nhận, enzyme kết hợp với chất

đó Kết quả chất lạ chiếm mất chỗ của cơ chất chính nên không tạo ra sản phẩm Vì mỗi loại enzyme xúc tác cho một cơ chất riêng nên chúng có các chất kìm hãm khác nhau

- Ảnh hưởng của chất hoạt hóa: Chất hoạt hóa là những chất khi thêm vào sẽ làm tăng khả năng hoạt tính của enzyme, các chất này có bản chất là ion kim loại kiềm ( Na+, K+, Li+ ), kiềm thổ ( Ca2+,Mg2+, Ba2+), hay một vài anion ( Cl-, I- , Br-, ); chúng làm cầu nối giữa enzyme với cơ chất làm tăng diện tích tiếp xúc giữa enzyme và cơ chất, vận tốc phản ứng tăng, nhưng các chất hoạt hóa chỉ có tác dụng trong giới hạn nồng độ xác định, khi dùng quá nồng độ cho phép, hoạt độ enzyme sẽ giảm

- Ảnh hưởng của thời gian thủy phân: Tùy thuộc vào từng loại enzyme xúc tác khác nhau mà có thời gian thủy phân tối thích khác nhau Thời gian thủy phân là yếu tố quan trọng, ảnh hưởng lớn đến quá trình thủy phân: Thời gian càng dài thì quá trình thủy phân càng diễn ra triệt để hơn do enzyme cắt mạch protein trong cơ chất nhiều hơn

- Ảnh hưởng của hàm lượng nước: Nước là môi trường để hòa tan enzyme và cơ chất để phản ứng xảy ra nhanh hơn đồng thời cũng trực tiếp tham gia vào phản ứng thủy phân.[5]

1.3.4 Các dạng của sản phẩm thủy phân

Sản phẩm thủy phân ở 2 dạng: Dịch protein thủy phân và bột protein thủy phân:

 Dịch protein thủy phân

Dịch protein thủy phân có màu vàng nhạt, trong Dịch protein thủy phân có chứa các acid amine, một số peptide có hoạt tính sinh học có khả

năng chống oxy hóa ( Leu-Pro-His-Ser-Gly-Tryr, phân tử lượng là 672 Da ) Ngoài ra, còn chứa một lượng nhỏ lipid và khoáng

 Bột protein thủy phân

Bột protein thủy phân là sản phẩm thu được từ dịch protein thủy phân sau khi được sấy khô bằng phương pháp sấy chân không thăng hoa hoặc bằng sấy phun

Bột protein thủy phân có màu trắng ngà, vàng nhạt hay màu vàng nâu tùy thuộc vào nguyên liệu ban đầu và điều kiện thủy phân

Bột protein thủy phân có hàm lượng protein cao, hàm lượng lipid thấp

và còn chứa một lượng khoáng nhất định

1.3.5 Ứng dụng của dịch đạm thủy phân, sản phẩm thủy phân protein

- Trong thực phẩm

+ Sản phẩm thủy phân protein được ứng dụng trong thực phẩm như sản xuất bột dinh dưỡng cao đạm đối với sản phẩm thủy phân protein có chất lượng cao

+ Dịch đạm được dùng để sản xuất nước chấm, bột canh và hạt nêm

- Trong nông nghiệp: Dịch đạm thủy phân và bột đạm thủy phân được

hòa tan dùng làm phân bón

- Trong chăn nuôi: Sản phẩm thủy phân protein được ứng dụng trong sản

xuất thức ăn chăn nuôi, đặc biệt là trong nuôi trồng thủy sản Sản phẩm với hàm lượng protein cao, chứa các acid amine không thay thế cần thiết cho sự phát triển của tôm, cá và sản phẩm cũng chứa chất kích thích tiêu hóa, nên khi phối trộn với thức ăn cho tôm cá theo tỷ lệ nhất định sẽ làm tăng vị ngon, mùi cho thức ăn

1.3.6 Đặc tính chức năng của sản phẩm thủy phân protein

Đặc tính chức năng của sản phẩm thủy phân protein được thể hiện qua khả năng tạo nhũ, khả năng tạo bọt, khả năng giữ nước và đặc biệt nhất là ở

khả năng chống oxy hóa và khả năng hòa tan

- Khả năng chống oxy hóa

+ Gốc tự do

Theo định nghĩa, gốc tự do ( Free radical ) là bất cứ phân tử hóa chất nào chỉ có một điện tử duy nhất (electron mang điện âm) hay một số lẻ điện

tử Khi một điện tử bị tách rời khỏi nhóm và phân tử đó trở thành một gốc tự

do, với số lẻ điện tử Do đó, nó không cân bằng, đầy đủ nên rất bất ổn, dễ tạo

ra phản ứng Nó luôn luôn tìm cách chiếm đoạt điện tử mà nó thiếu từ các phân tử khác, và lần lượt tạo ra một chuỗi những gốc tự do mới, gây rối loạn cho sinh hoạt bình thường của tế bào.[21]

+ Sự chống oxy-hóa

Sự khử gốc tự do của chất chống oxy hóa, trong đó các electron không ghép đôi của gốc tự do sẽ được nhận electron của chất chống oxy hóa để tạo thành các electron ghép đôi bền vững

Có nhiều chỉ tiêu để đánh giá quá trình chống oxy-hóa, trong đó mỗi chỉ tiêu thể hiện một khía cạnh của hoạt động chống oxy-hóa, như vậy nhiều chỉ tiêu sẽ phản ánh một quá trình chống oxy-hóa tổng thể Một số chỉ tiêu thường được sử dụng để đánh giá quá trình chống oxy-hóa như sau:

_ Hoạt động quét gốc tự do DPPH

DPPH là một gốc tự do bền, dung dịch có màu tím, bước sóng cực đại hấp thu tại 517 nm Các chất có khả năng kháng oxy hóa sẽ trung hòa gốc DPPH bằng cách cho hydrogen, làm giảm độ hấp thu tại bước sóng cực đại và màu của dung dịch phản ứng sẽ nhạt dần, chuyển từ tím sang vàng nhạt.[18]

Cơ chế của hoạt động quét gốc tự do DPPH là sự ghép đôi hydro và đình chỉ quá trình oxy-hóa bằng sự chuyển các gốc tự do sang trạng thái ổn

định hơn Như vậy, khi có mặt của chất chống oxy hóa nó sẽ khử gốc tự do DPPH và làm cho dung dịch bị giảm màu sắc, do đó độ hấp thụ của dung dịch

thành Fe2+, sau đó nó xúc tác cho phản ứng Fenton giữa Fe2+

và H2O2 Như vậy, khi có mặt của chất chống oxy hóa nó sẽ khử gốc tự do superoxit nên hạn chế sự khử Fe3+

thành Fe2+ và làm cho dung dịch giữ màu sắc, do đó độ hấp thụ của dung dịch sẽ tăng lên

O2- + Fe3+ = O2 + Fe2+

Fe2+ + H2O2 = Fe3+ + OH- + OH [25]

+ Chất chống oxy hóa: là những chất có khả năng làm mất hoạt tính của gốc tự do tích tụ trong cơ thể, biến chúng thành những phân tử vô hại, đồng thời cũng có khả năng duy trì cấu trúc và chức năng của tế bào

+ Một số chất chống oxy hóa như: Vitamine C, vitamine E, caroten, lycopen, biflavonoic, BHA, BHT, và một số peptide có trong sản phẩm thủy phân protein từ phụ phẩm cá

Beta Khả năng hòa tan

Độ hòa tan là chỉ số quan trọng đối với các protein được sử dụng trong các đồ uống, các dạng bột có tính tan cao

Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hòa tan: Sự hòa tan của protein phụ thuộc vào pH, lực ion, kiểu dung môi và nhiệt độ

 pH môi trường: Ảnh hưởng đến sự ion hóa và khả năng tích điện của protein, khi pH cao hơn hoặc thấp hơn điểm đẳng điện, protein sẽ tích

điện âm hoặc điện dương, khi đó các phân tử nước sẽ tương tác với phần tích điện này do đó góp phần làm cho protein hòa tan Ngoài ra, các chuỗi protein mang điện tích cùng dấu sẽ đẩy nhau do đó làm cho chúng phân ly và dãn mạch dễ dàng hơn

 Lực ion: Các ion muối trung tính ( 0,5-1M ) sẽ tác dụng với phần tích điện của protein do đó làm giảm lực hút tĩnh điện giữa các nhóm tích điện ngược dấu đứng cạnh nhau Ngoài ra, sự solvat hóa phân tử protein nhờ các ion muối cũng làm tăng tính tan của protein Ở nồng độ muối cao ( trên 1M ) các phân tử nước không đủ để solvat hóa protein vì chúng đã liên kết gần hết với muối Tương tác protein-protein sẽ trội hơn tương tác protein-nước nên protein sẽ tập hợp với nhau và kết tủa

 Bản chất các dung môi hòa tan như: Etanol, axeton khi cho thêm vào dung dịch nước protein sẽ làm giảm hằng số điện môi của môi trường Các lực đẩy tĩnh điện giữa các phân tử protein sẽ giảm, do đó sẽ làm protein tập hợp và kết tủa Các dung môi trên cũng cạnh tranh với protein để dành các phân tử nước nên cũng làm giảm độ hòa tan của protein

 Nhiệt độ: Độ hòa tan của protein tăng khi tăng nhiệt độ từ

0-500C Ở nhiệt độ cao hơn 500C, khả năng hòa tan giảm do chuyển động nhiệt của các phân tử protein đủ lớn để phá hủy các liên kết vốn làm bền cấu trúc của protein bậc 2, bậc 3 do đó protein bị tập hợp lại và kết tủa.[7]

1.4 Các nghiên cứu trong và ngoài nước

1.4.1 Các nghiên cứu nước ngoài

Souissi và cộng sự ( 2007 ) đã nghiên cứu một số đặc tính sinh hóa và đặc tính chức năng của sản phẩm thủy phân từ cá mòi: Kết quả cho thấy khi thủy phân cá mòi bằng enzyme Alcalase thì độ thủy phân ở giá trị 10,16% trong khoảng pH rộng từ 6-10 thì độ hòa tan, khả năng tạo nhũ đạt mức cao nhất, và các hoạt động chống oxy hóa của sản phẩm thủy phân là khoảng 73% so với một tocopherol ( một chất chống oxy hóa tự nhiên ) Đồng thời

cũng kết luận rằng khi độ thủy phân càng tăng thì độ hòa tan tăng nhưng khả năng tạo nhũ lại giảm.[14]

Muzaifa và cộng sự ( 2012 ) đã nghiên cứu sự thủy phân nguyên liệu còn lại sau quá trình chế biến cá bằng 2 loại enzyme Alcalase 2,4L và Flavourzyme 500L Nồng độ mỗi enzyme là 2%, tỷ lệ nước/nguyên liệu là 1/1, thủy phân ở

55oC trong 4h Sau quá trình thủy phân nhận thấy : khi thủy phân bằng enzyme Alcalase thì hàm lượng đạm thu được, độ hòa tan, khả năng tạo nhũ và sự tạo bọt của sản phẩm thủy phân tốt hơn so với thủy phân bằng enzyme Flavourzyme.[12]

Klompong và cộng sự ( 2012 ) đã nghiên cứu về hoạt tính chống oxy hóa

và một vài đặc tính chức năng của sản phẩm thủy phân từ thịt cá Chỉ Vàng (

Selaroides leptolepis ) bằng enzyme Alcalase 2.4 L ( HA ) và Flavourzyme 500L (

HF ) ở các mức độ khác nhau Kết quả nghiên cứu cho thấy hoạt động tạo phức kim loại khi thủy phân bằng Alcalase và Flavourzyme tăng lên khi độ thủy phân tăng ( DH tăng ): trong đó sản phẩm thủy phân bằng Flavourzyme hoạt động cao hơn sản phẩm thủy phân bằng Alcalase ở cùng độ thủy phân thử nghiệm Ở độ thủy phân thấp ( 5% ) thì sản phẩm thủy phân bằng Alcalase thể hiện khả năng khử gốc tự do DPPH tốt nhất Đối với các đặc tính chức năng khác,cụ thể như độ hòa tan của sản phẩm thủy phân bằng cả 2 loại enzyme trên thì khả năng hòa tan đạt trên 85% trong 1 khoảng pH rộng ( pH= 2÷12 ) Ngoài ra, khi độ thủy phân tăng thì khả năng tọa bọt, tạo nhũ, khả năng ổn định nhũ tương, ổn định bọt tăng nhưng tiếp tục tăng độ thủy phân đến 1 giới hạn nhất định thì lại giảm, nguyên nhân chủ yếu là do độ dài các chuỗi peptide ngắn dần.[11]

You và cộng sự ( 2009 ) đã nghiên cứu về hiệu quả của độ thủy phân đến khả năng chống oxy hóa của sản phẩm thủy phân protein từ cá Chạch bùn bằng enzyme Protamax và Papain Kết quả nghiên cứu cho thấy: thủy phân bằng enzyme Papain ở độ thủy phân là 23% thì hoạt động chống oxy hóa mạnh nhất.[15]

1.4.2 Các nghiên cứu trong nước

Vũ Ngọc Bội ( 2004 ) nghiên cứu quá trình thủy phân cá bằng enzyme protease từ B.subtilis S5 Chế phẩm protease kỹ thuật này có nhiệt độ thích hợp 55oC và pH = 6,0 có thể sử dụng để thủy phân protein cá cơm trong sản xuất nước mắm ngắn ngày.[1]

Nguyễn Thị Mỹ Hương ( 2012 ) “Nghiên cứu sản xuất sản phẩm thủy phân protein từ đầu cá ngừ vây vàng bằng protease thương mại” Kết quả cho thấy: Sản phẩm thủy phân protein đã được sản xuất từ đầu cá ngừ vây vàng bằng enzyme Protamex 0,5% ở nhiệt độ 45oC và pH tự nhiên trong thời gian 6 giờ với tỉ lệ nước/nguyên liệu là 1:1 Các kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng độ thủy phân và tỉ lệ thu hồi nitơ trong sản phẩm thủy phân tăng lên cùng với sự tăng thời gian thủy phân Sau 6 giờ thủy phân, độ thủy phân đã đạt được 30,1% và tỉ lệ thu hồi nitơ là 85,1% Sản phẩm thủy phân protein từ đầu cá ngừ vây vàng có hàm lượng protein 88,2%, lipit 1,4% và tro 8,3% Sản phẩm thủy phân protein này có hàm lượng acid amine không thay thế cao và có thể được sử dụng trong sản xuất thức ăn cho người và động vật Dầu đầu cá ngừ thu được từ sự thủy phân giàu axít béo omega 3, đặc biệt là acid docosahexaenoic ( DHA ) và acid eicosapentaenoic ( EPA ) Các acid béo có hàm lượng cao trong dầu đầu cá ngừ là acid palmitic, acid stearic, acid oleic, DHA và EPA.[4]

Bùi Thị Thu Hiền ( 2013 ) “Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ sản xuất dịch đạm thủy phân giàu acid amine từ con moi ( con ruốc, tép biển ) bằng enzyme protease” Sau quá trình nghiên cứu,Bùi Thị Thu Hiền – Chủ nhiệm đề tài cùng các cộng sự tiến hành sản xuất thử nghiệm dịch đạm thủy phân từ nguyên liệu moi quy mô phòng thí nghiệm Kết quả sản xuất thử nghiệm cho thấy, cứ khoảng 5,5 kg nguyên liệu moi thu được 1 kg dịch đạm thủy phân có hàm lượng nito tổng số là 60%, trong đó 60% là nito acid

amine.[20]

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu

Loài: Lutjanus erythropterus ( Bloch,1790 ) [23]

2.1.1 Nguyên liệu đầu và xương cá Hồng

Đầu và xương cá Hồng đỏ được mua ở tại công trách nhiệm hữu hạn một thành viên Danh Tuyến, số 15 đường 2/4 thành phố Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa

Chất lượng nguyên liệu tốt: Cá có mùi tanh tự nhiên, đầu cá có màu hồng tươi, mắt cá trong Tại công ty cá được bảo quản bằng nước đá, được xếp ngay ngắn trong các thùng xốp cách nhiệt

Sau khi đã được cho vào các thùng xốp và được bảo quản lạnh, nguyên liệu được vận chuyển về phòng thí nghiệm Tại đây, nguyên liệu được xay nhỏ bằng máy xay rồi cho vào các túi nhựa 0,5 kg sau đó đem đi bảo quản đông ở nhiệt độ -200C cho đến khi sử dụng làm thí nghiệm

Hình 2 2 Đầu và xương cá Hồng

Hình 2 3 Đầu và xương cá Hồng sau khi xay

2.1.2 Enzyme flavourzyme

Flavourzyme là một protease có nguồn gốc từ chủng nấm mốc

Aspergillus oryzae của hãng Novozyme ( Đan Mạch ) được tổ chức

FAO/WHO cho phép sử dụng

Enzyme Flavourzyme hoạt động thích hợp ở pH = 5÷7; nhiệt độ tối ưu thích hợp là khoảng 50-55oC, enzyme bị bất hoạt ở 850C trong vòng 10 phút hoặc ở 1200C trong vòng 5 giây

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Xác định thành phần hóa học của đầu và xương cá Hồng

2.2.1.1 Xác định thành phần hóa học của đầu cá Hồng

Thành phần hóa học của đầu cá Hồng được xác định theo sơ đồ hình 2.4 như sau:

Hình 2 4 Sơ đồ xác định thành phần hóa học của đầu cá Hồng

Thuyết minh: Nguyên liệu đầu cá được xay nhỏ, trộn đều sau đó lấy mẫu đem đi xác định các chỉ tiêu hóa học như: Nước, protein, lipid, tro

2.2.1.2 Xác định thành phần hóa học của xương cá Hồng

Thành phần hóa học của xương cá Hồng được xác định theo sơ đồ hình 2.5 như sau:

Hình 2 5 Sơ đồ xác định thành phần hóa học của xương cá Hồng

Thuyết minh: Nguyên liệu xương cá được xay nhỏ, trộn đều sau đó lấy mẫu đem đi xác định các chỉ tiêu hóa học như: Nước, protein, lipid, tro

2.2.2 Bố trí thí nghiệm xác định khối lượng các sản phẩm thu được từ sự thủy phân đầu và xương cá Hồng

2.2.2.1 Bố trí thí nghiệm xác định khối lượng các sản phẩm thu được từ

sự thủy phân đầu cá Hồng

Từ 1 kg đầu cá Hồng đã được xay nhỏ, đem đi thủy phân bằng enzyme Flavourzyme theo các bước như hình 2.6 dưới đây để xác định khối lượng các sản phẩm thu được sau khi thủy phân:

Hình 2 6 Sơ đồ xác định khối lƣợng các sản phẩm thu đƣợc từ sự thủy

phân đầu cá Hồng

8h

H2O/NL = 1:1 E/NL=1%

T0 = 500C

pH tự nhiên

Đầu cá Hồng xay nhỏ, cấp đông

Rã đông Thủy phân bằng enzyme Flavourzyme

 Thuyết minh quy trình

Nguyên liệu: Nguyên liệu đầu cá Hồng đã được xay nhỏ và cấp đông

Rã đông: Nguyên liệu được rã đông trong ngăn mát tủ lạnh có nhiệt độ

40C trước ngày tiến hành thí nghiệm

Thủy phân bằng enzyme Flavourzyme: Đầu cá Hồng được thủy phân với tỷ lệ nước cất so với nguyên liệu là 1:1; khuấy đều cho hỗn hợp đồng nhất và để trong bể ổn nhiệt 500

C; sau khi tâm hỗn hợp đạt 500C, cho enzyme Flavourzyme với tỷ lệ enzyme so với nguyên liệu là 1%, tiến hành thủy phân ở pH tự nhiên ( pH=6,5 ), nhiệt độ ở 500C, thời gian thủy phân 2 giờ, 4 giờ, 6 giờ và 8 giờ Trong suốt quá trình thủy phân cần thường xuyên khuấy đảo ( 30 phút/lần )

Bất hoạt enzyme: Sau khi thủy phân đạt thời gian nhất định, tiến hành bất hoạt enzyme ở 850C

Lọc: Hỗn hợp sau khi bất hoạt enzyme được lọc qua rây thu được dịch lọc và xương

- Xương được đem đi rửa qua nước nóng,sau đó đem đi sấy khô thu được bột khoáng rồi đem cân khối lượng

- Dịch lọc tiếp tục đem đi ly tâm

Ly tâm: Dịch lọc được đem đi ly tâm với tốc độ ly tâm là 3500 vòng/phút trong vòng 30 phút Sau khi ly tâm thu được:

- Dầu cá: Đem đi xác định thể tích dầu

- Dịch protein thủy phân: Đem đi sấy phun thu được sản phẩm thủy phân protein dạng bột

+ Sấy phun: Dịch thủy phân được đem đi sấy phun sau khi đã bổ sung 12% maltodexxtrin Quá trình sấy thực hiện với các thông số kỹ thuật sau:

_ Tốc độ bơm: 10ml/phút