nghiên cứu sản xuất bột đạm từ đầu tôm (penaeus monodon)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN LÝ SÀ RINH NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT BỘT ĐẠM TỪ ĐẦU TÔM (Penaeus monodon) LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỦY SẢN NĂM 2014 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN LÝ SÀ RINH NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT BỘT ĐẠM TỪ ĐẦU TÔM (Penaeus monodon) LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỦY SẢN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ThS. TRẦN LÊ CẨM TÚ NĂM 2014 NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT BỘT ĐẠM TỪ ĐẦU TÔM (Penaeus monodon) Lý Sà Rinh Khoa Thủy sản – Trường Đại Học Cần Thơ ABTRACT The production of shrimp protein powder from shrimp head by-products was carried out in order to enhance utilization of shrimphead. Study was conducted through four experiments: (1) investigation the concentration and hydrolysis time of Papain enzyme in hydrolysis shrimp head in the first stage of production, (2) investigation the concentration and hydrolysis time of Bromelain enzyme in hydrolysis shrimp head in the first stage of production, (3) investigation the period of intrinsic enzymatic hydrolysis in the first stage of hydrolysis, (4) investigation the drying time after the process optimization and analysis of chemical compositions. Results showed that the optimal concentration and duration of hydrolysis shrimp head by the enzyme Papain at 0.5% for hoursand 0.6% of Bromelainfor hours hydrolysisshrimp head was to appropriate. Shrimp head can be hydrolyzed by intrinsic enzyme for hours; dried shrimp head meal at 600C for 11 hours present the best protein powder. Keywords: first shrimp, enzyme Papain, Bromelain enzyme, enzyme intrinsic. TÓM TẮT Đề tài “Nghiên cứu sản xuất bột đạm từ đầu tôm” thực nhằm mục tiêu tạo sản phẩm bột đầu tôm có giá trị dinh dưỡng cao. Góp phần đa dạng hóa sản phẩm chế biến từ đầu tôm góp phần giảm vấn đề ô nhiễm môi trường đồng thời nâng cao giá trị kinh tế từ nguồn phụ phế phẩm đầu tôm. Đề tài thực với thí nghiệm chính: (1) Khảo sát tỷ lệ, thời gian thủy phân enzyme Papain công đoạn thủy phân đầu tôm, (2) Khảo sát tỷ lệ, thời gian thủy phân enzyme Bromelain công đoạn thủy phân đầu tôm, (3) Khảo sát thời gian thủy phân enzyme nội tại công đoạn thủy phân đầu tôm, (4) Khảo sát thời gian sấy sau chọn quy trình tối ưu phân tích tiêu hóa học. Các kết thí nghiệm cho thấy, tỷ lệ thời gian thủy phân đầu tôm enzyme Papain 0,5% với thích hợp; tỷ lệ thời gian thủy phân đầu tôm enzyme Bromelain 0,6% với thích hợp; thời gian thủy phân đầu tôm enzyme nội giờ; sấy bột đầu tôm 600C 11 tốt nhất. Từ khóa: đầu tôm, enzyme Papain, enzyme Bromelain, enzyme nội ĐẶT VẤN ĐỀ Việt nam quốc gia ven biển Đông Nam Á, có bờ biển dài, rộng thuận lợi cho phát triển ngành thủy sản. Hiện nước ta ngành chế biến thủy sản trở thành ngành kinh tế mũi nhọn đất nước, chiếm vị trí quan trọng kinh tế quốc dân, mặt hàng tôm coi mặt hàng xuất thủy sản chủ lực có mức tăng trưởng cao. Trong đó, giáp xác nguồn nguyên liệu dồi giàu, chiếm 30% đến 35% tổng sản lượng nguyên liệu thủy sản Việt Nam công nghiệp chế biến thủy sản xuất khẩu, tỷ lệ cấu mặt hàng tôm đông lạnh chiếm 40-60%, công suất chế biến nhà máy chế biến thủy sản đông lạnh. Theo VASEP cho biết xuất tôm 2012 đạt 2,5 tỷ USD. Do lượng phế liệu tôm thải từ nhà máy chế biến lớn khoảng 100.000 tấn/năm. Đây nguồn nguyên liệu dồi để sản xuất protein, astaxanthin, chitin, chitosan sản phẩm có giá trị kinh tế khác. Hiện với phát triển ngày cao khoa học công nghệ, bên cạnh sản phẩm chính, nguyên liệu lại bao gồm đầu vỏ tôm tận dụng cách tối đa hiệu sản xuất chitin-chitosan, thức ăn chăn nuôi, tách chiết astaxanthin có nhiều công trình nghiên cứu vấn đề nghiên cứu điều kiện chiết rút carotenoprotein từ đầu vỏ tôm thẻ chân trắng enzyme protease thương mại, sản xuất chitin-chitosan từ vỏ tôm ứng dụng chitosan làm bao bảo quản cà chua. Tuy nhiên thực tế, công ty sở chế biến thủy sản: bán tươi (hoặc khô) phần phụ phế phẩm làm thức ăn gia súc, phần lại phải bỏ làm rác thải sản xuất chitin từ vỏ tôm thủy phân protein theo phương pháp hóa học. Giải pháp đầu không cho giá trị kinh tế cao, giải pháp thứ hai tốn hai phương pháp gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng xấu đến hệ sinh thái. Để góp phần giải nhu cầu trên, việc nâng cao giá trị kinh tế từ phụ phế phẩm giảm gây ô nhiễm môi trường góp phần làm đa dạng sản phẩm chế biến từ phụ phế phẩm đầu tôm. Được đồng ý môn dinh dưỡng chế biến thủy sản, Khoa Thủy Sản, đề tài “Nghiên cứu sản xuất bột đạm từ đầu tôm” cần thực hiện. PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG NGHIÊN CỨU 2.1 Phương tiện nghiên cứu Thí nghiệm thực phòng thí nghiệm Bộ Môn Dinh Dưỡng Chế Biến Thủy Sản, Khoa Thủy Sản, Trường Đại Học Cần Thơ. Nguyên liệu: đầu tôm Thiết bị: cân điện tử, thau, dao, rổ, máy xay, tủ sấy, bếp điện, lò nung, hệ thống chưng cất đạm,bình hút ẩm,cốc sứ, máy ly tâm, pH kế, hệ thống soxhlet, burette số dụng cụ chuyên dùng phòng thí nghiệm. Hóa chất sử dụng: axit H2SO4 đậm đặc, axit H2SO4 0,1N , axit Boric, NaOH 0.1N, H2O2 , Fomol trung tính, chất thị màu phenolphatalein số chất cần dùng thí nghiệm. 2.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm Thí nghiệm tiến hành sở thay đổi hay hai nhân tố, cố định nhân tố lại bố trí ngẫu nhiên với ba lần lặp lại cho nghiệm thức. Kết thí nghiệm trước dùng làm thông số cố định cho thí nghiệm tiếp theo. Quy trình tổng quát sản xuất bột đầu tôm Đầu tôm Cắt nhỏ Xay thô Thí nghiệm 1: enzyme Papain Thủy phân Bã đầu tôm (55oC, pH = 5,5) Thí nghiệm 2: enzyme Bromelain Ép Thí nghiệm 3: enzyme nội Lọc Dịch thủy phân Sấy ( 600C ) Thí nghiệm Bột đạm Hình 1. Quy trình tổng quát sản xuất bột đạm đầu tôm Nguyên liệu đầu tôm sử dụng đầu tôm tươi, mua từ nhà máy chế biến thủy sản Cafatex Hậu Giang. Đầu tôm mua tiến hành cắt nhỏ để dễ xay thô cho mịn, sau cho vào hộp 20 g đầu tôm xay xong thêm 50% nước cất, tiến hành điều chỉnh pH = 5,5 đem thủy phân nhiệt độ 550C. Mỗi nghiệm thức lăp lại lần. Tiến hành khảo sát tỷ lệ thời gian thủy phân enzyme, chọn mẫu tối ưu dịch thủy phân bã đầu tôm đem sấy nhiệt độ 600C để tìm thời gian sấy thích hợp, sản phẩm bột đầu tôm tốt sau phân tích xác định tiêu hóa học. 2.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát tỷ lệ, thời gian thủy phân enzyme Papain công đoạn thủy phân đầu tôm. Mục đích: tìm tỷ lệ enzyme Papain thời gian thủy phân đầu tôm thích hợp để sản phẩm đạt giá trị cao nhất. Thí nghiệm khảo sát với hai nhân tố, nhân tố A tỷ lệ enzyme Papain (0,3%, 0,5%, 0,7%), nhân tố B thời gian thủy phân (4 giờ, giờ, giờ). Tiến hành thí nghiệm: quy trình tạo enzyme Papain (Đu đủ sống cắt nhỏ sau cho vào máy xay, xay xong lọc lấy dịch vải mùng trắng, nước dịch enzyme Papain). Đầu tôm sau xay thô cân 20 g cho vào hộp bổ sung tỷ lệ enzyme Papain đem thủy phân nhiệt độ 550C, pH=5,5 ( Lê Thị Phương ctv, 2009). Kết thu được: dựa vào kết phân tích nitơ acid amin đạm tổng để chọn tỷ lệ thời gian thủy phân thích hợp. 2.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát tỷ lệ, thời gian thủy phân enzyme Bromelain công đoạn thủy phân đầu tôm. Mục đích: tìm tỷ lệ enzyme Bromelain thời gian thủy phân đầu tôm thích hợp để sản phẩm đạt giá trị cao nhất. Thí nghiệm khảo sát với hai nhân tố, nhân tố A tỷ lệ enzyme Bromelain (0,4%, 0,6%, 0,8%), nhân tố B thời giàn thủy phân (4 giờ, giờ, giờ). Tiến hành thí nghiệm: quy trình tạo enzyme Bromelain (Dứa chín gọt vỏ sau cắt nhỏ đem vào máy xay, xay xong lọc lấy dịch vài mùng trắng,dịch nước enzyme Bromelain). Đầu tôm sau xay thô cân 20g cho vào hộp bổ sung tỷ lệ enzyme Bromelain đem thủy phân nhiệt độ 550C, pH=5,5 (Lê Thị Phương ctv, 2009). Kết thu được: dựa vào kết phân tích nitơ acid amin đạm tổng để chọn tỷ lệ thời gian thủy phân thích hợp. 2.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát thời gian thủy phân enzyme nội tại công đoạn thủy phân đầu tôm Mục đích: tìm thời gian thủy phân đầu tôm thích hợp để sản phẩm đạt giá trị cao nhất. Thí nghiệm khảo sát với nhân tố, bố trí với nghiệm thức với thời gian thủy phân khác giờ, giờ, giờ, giờ, 10 lần lăp lại. Tiến hành thí nghiệm: đầu tôm sau xay thô cân 20g cho vào hộp đem thủy phân nhiệt độ 550C, pH=5,5 (Lê Thị Phương ctv, 2009). Kết thu được: dựa vào kết phân tích nitơ acid amin đạm tổng để chọn thời gian thủy phân thích hợp enzyme nội tại. 2.2.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát thời gian sấy sau chọn quy trình tối ưu phân tích tiêu hóa học. Mục đích: nhằm tìm thời gian sấy thích hợp tạo sản phẩm tốt nhất. Thí nghiệm khảo sát với thời gian sấy 10 giờ, 11 giờ, 12 giờ, 13 giờ. Tiến hành thí nghiệm: sau có kết mẫu tối ưu thí nghiệm , thí nghiệm 2, thí nghiệm đem mẫu sấy nhiệt độ 600C với thời gian bố trí sơ đồ bố trí thí nghiệm. Kết thu được: dựa vào kết phân tích ẩm độ. 2.3 Các phương pháp phân tích xử lí số liệu 2.3.1 Các phương pháp phân tích Phương pháp sấy (TCVN 3700-90): xác định hàm lượng ẩm. Phương pháp Kjeldalh (TCVN 3705-90): xác định hàm lượng đạm tổng . Phương pháp soxhlet : xác định hàm lượng lipid. Phương pháp đốt (TCVN 5105-90): xác định hàm lượng tro. Phương pháp chuẩn độ Formol xác định hàm lượng nitơ acid amin. 2.3.2 Phương pháp xử lí số liệu Các tiêu đánh giá tính toán giá trị trung bình độ lệch chuẩn chương trình Microsoft Excell 2007. So sánh giá trị trung bình nghiệm thức tiêu đánh giá two-way ANOVA để khảo sát tương tác nhân tố, one way ANOVA, với phép thử DUNCAN (khi so sánh từ trung bình trở lên) paired-sample t-Test (khi so sánh trung bình) mức ý nghĩa (p0,05). ABC khác biệt ba mức thời gian mức nồng độ enzyme ; abc khác biệt ba mức nồng độ enzyme mức thời gian. * Xử lí thống kê ANOVA nhân tố giá trị P TG*TL[...]... dưỡng cho sản phẩm bột đầu tôm Hàm lượng lipid khá thấp 5,1% nên dễ bảo quản cho sản phẩm được tốt nhất So với sản phẩm bột vỏ tôm thì bột đầu tôm có hàm lượng đạm cao hơn 40,8% so với 31% nên sản phẩm bột đầu tôm sẽ giàu chất dinh dưỡng hơn Theo Thái Thi Mỹ Linh (2012), hàm lượng đạm của phụ phẩm đầu tôm so với lượng đạm của bột đầu tôm thì lượng đạm của phụ phẩm 53,5% cao hơn so với bột đầu tôm 40,8%,... 2010.Xử lý và tận dụng phế liệu từ tôm, báo cáo môn công nghệ chế biến thịt – thủy sản, Đại Học Bách khoa Thành Phố Hồ Chí Minh Mai Thị Ngọc Diệp, 2012 Nghiên cứu điều kiện chiết rút carotenoprotein từ đầu vỏ tôm thẻ chân trăng bằng các enzyme protease thương mại, Đại học Nha Trang Thái Thị Mỹ Linh, 2012 Nghiên cứu đề xuất quy trình sản xuất bột tôm chăn nuôi từ đầu tôm, khoa chế biến Trường Đại học... quy trình sản xuất bột đầu tôm bằng enzyme Papain 40,0%, enzyme nội tại 37,5% các hiệu suất này khác biệt có ý nghĩa thống kê (P0,05) Từ bảng 5 ta thấy hiệu suất của qui trình sản xuất bột đầu tôm bằng enzyme... Linh, 2012 Nghiên cứu đề xuất quy trình sản xuất bột tôm chăn nuôi từ đầu tôm, khoa chế biến Trường Đại học Nha Trang Trần Thị Luyến, 2004 Báo cáo tổng kết Dự án sản xuất thử nghiệm cấp bộ sản xuất chitin – chitosan từ phế liệu chế biến thủy sản, Đại học Nha Trang 12 ... sự sai biệt không có ý nghĩa thống kê (p>0,05) Từ Bảng 6 ta thấy hàm lượng ẩm ở thời gian sấy 11 giờ khác biệt có ý nghĩa thống kê (P . Đề tài Nghiên cứu sản xuất bột đạm từ đầu tôm được thực hiện nhằm mục tiêu tạo ra sản phẩm bột đầu tôm có giá trị dinh dưỡng cao. Góp phần đa dạng hóa sản phẩm chế biến từ đầu tôm cũng như. quát sản xuất bột đầu tôm Hình 1. Quy trình tổng quát sản xuất bột đạm đầu tôm Nguyên liệu đầu tôm sử dụng là đầu tôm tươi, được mua từ nhà máy chế biến thủy sản Cafatex. THỦY SẢN LÝ SÀ RINH NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT BỘT ĐẠM TỪ ĐẦU TÔM (Penaeus monodon) LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỦY SẢN NĂM 2014 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN