Nghiên cứu lựa chọn phương pháp tách chiết astaxanthin từ phế liệu tôm

LỜI CAM ĐOAN Tôi Trần Thị Thu Trang, xin cam đoan nội dung luận văn với đề tài “ Nghiên cứu lựa chọn phƣơng pháp tách chiết Astaxanthin từ phế liệu tôm” công trình nghiên cứu thực hướng dẫn PGS.TS Phạm Thu Thủy Các số liệu, kết trình bày luận văn hoàn toàn trung thực chưa công bố công trình khoa học khác LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, trước tiên xin gửi lời trân thành cảm ơn tới thầy cô giáo Viện Công nghệ Sinh học Công nghệ Thực phẩm – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội tận tình giảng dạy, hướng dẫn suốt thời gian học tập Đặc biệt, xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Phạm Thu Thủy, PGS.TS.Lê Thanh Hà tận tình hướng dẫn, định hướng giúp đỡ suốt trình Nghiên cứu hoàn thành Luận văn Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn tới toàn thể cán thầy cô quản lý phòng thí nghiệm 101-C10 Công nghệ sinh học - trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tận tình giúp đỡ tạo điều kiện cho suốt thời gian nghiên cứu Cuối xin gửi lời cảm ơn tới bạn đồng môn lớp 13B.CNSH người thân gia đình toàn thể bạn bè điểm tựa tinh thần vững chắc, chăm lo, động viên tôi, giúp hoàn thành tốt Luận văn Hà Nội, ngày 23 tháng 09 năm 2015 Trần Thị Thu Trang MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tôm phế liệu tôm 1.1.1 Nguồn phân loại tôm 1.1.2 Cấu tạo thành phần hóa học tôm .4 1.1.3 Tình hình sử dụng tôm Việt Nam [2] 1.1.4 Cấu tạo thành phần hóa học phế liệu tôm 1.2 Astaxanthin .9 1.2.1 Giới thiệu Astaxanthin 1.2.2 Cấu tạo hóa học tính chất lý hóa học, chức sinh học Astaxanthin .10 1.2.3 Nguồn Astaxanthin .15 1.3 Tình hình nghiên cứu chiết xuất Astaxanthin giới nước 17 Nghiên cứu giới 17 1.4 Nguyên lý tách chiết [1] 18 CHƢƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .21 2.1 Nguyên liệu 21 2.1.1 Phế liệu tôm 21 2.1.2 Các loại dầu thực vật 22 2.2 Hóa chất 23 2.3 Thiết bị 23 2.4 Phương pháp phân tích số 23 2.4.1 Phương pháp xác định hàm ẩm 23 2.4.2 Phương pháp xác định hàm lượng tro 24 2.4.3 Xác định hàm lượng protein tổng số phương pháp kjeldahl 24 2.4.4 Phương pháp xác định trị số peroxyt (PV) [9] 25 2.4.5 Phương pháp xác định độ axit (FFA) 26 2.4.6 Phương pháp xác định hàm lượng Astaxanthin 27 2.4.7 Phương pháp tính hiệu suất thu hồi Astaxanthin 27 2.5 Phương pháp nghiên cứu 28 2.5.1 Nghiên cứu lựa chọn dầu thực vật điều kiện tách chiết Astaxanthin phế liệu tôm theo sơ đồ tổng quát 28 3.7.1 sử dụng loại nguyên liệu mục 2.1.1; riêng loại thứ (tôm khô, chưa gia nhiệt) sử dụng tất nghiên cứu lại 28 2.5.2 Nghiên cứu xử lý thủy phân protein PLT chế phẩm protease Alacalase trước tách chiết 29 2.5.3 Nghiên cứu tiền xử lý PLT trước tách chiết 29 Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .30 3.1 Nghiên cứu xử lý Phế liệu Tôm trước tách chiết .30 3.1.1 Lựa chọn trạng thái PLT đưa vào tách chiết .30 3.1.2 Nghiên cứu ảnh hưởng độ mịn bột PLT 31 3.2 Nghiên cứu lựa chọn loại dầu thực vật để chiết tách Astaxanthin từ PLT 32 3.3 Nghiên cứu lựa chọn tỉ lệ dầu hướng dương Simply/bột Phế liệu tôm 33 3.4 Lựa chọn thời gian tách chiết Astaxanthin từ phế liệu tôm 34 Trên sở điều kiện tách chiết lựa chọn, xác định lượng Astaxanthin vào dịch chiết theo thời gian để tìm thời gian chiết phù hợp Kết biểu diễn hình 3.5 .34 3.5 Nghiên cứu lựa chọn nhiệt độ tách chiết Astaxanthin từ Phế liệu tôm sử dụng dung môi dầu ăn 35 3.6 Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ tách chiết .36 3.7 Nghiên cứu lựa chọn số lần chiết tới hiệu suất thu hồi Astaxanthin 38 3.8 Nghiên cứu ảnh hưởng thủy phân protein .40 3.9 Đánh giá chất lượng dầu chứa Astaxanthin nhận sau tách chiết 41 KẾT LUẬN 43 KIẾN NGHỊ .44 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT KÝ HIỆU TÊN ĐẦY ĐỦ AX Astaxanthin PLT Phế liệu tôm PV Peroxid Value (Chỉ số peroxyt) FFA Free Fatty Acid (Độ axit) g Gam g/kg Gam/kilogam g/l (g/ml) Gam/lít gam/mililít µg/ml Microgam/mililit DM/PLT Dung môi/Phế liệu tôm meq Miliequivalent (mili gam đương lượng) DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần trọng lượng tôm (%) .5 Bảng 1.2.Thành phần hóa học phế liệu tôm Bảng 1.3 Một số thành phần carotenoids phế liệu tôm .8 Bảng 3.1 Tỷ lệ astaxanthin thu hồi qua số lần tách chiết (% astaxanthin tổng) 39 Bảng 3.2 Hàm lượng Astaxanthin, PV, FFA 41 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Xử lý làm đầu vỏ tôm hồ chứa axít, sau phơi khô Hình 1.2 Các đồng phân Astaxanthin 10 Hình 1.3 Sự thay đổi cấu trúc phân tử Astaxanthin tương tác với axit yếu 11 Hình 1.4 Astacene 12 Hình 1.5 Crustaxanthin 12 Hình 1.6 Hoạt tính chống oxy hóa Astaxanthin so với hợp chất khác 14 Hình 2.1 Phế liệu tôm khô 21 Hình 3.1: Ảnh hưởng trạng thái PLT ban đầu tới lượng Astaxanthin thu 30 Hình 3.2: Hiệu suất tách chiết Astaxanthin kích thước bột PLT khác 32 Hình 3.3 Tách chiết Astaxanthin phế liệu tôm dầu thực vật 33 Hình 3.4: Ảnh hưởng tỉ lệ dầu HD/PLT tới lượng Astaxanthin thu hồi 34 Hình 3.5: Lượng Astaxanthin thu hồi sử dụng thời gian chiết khác 35 Hình 3.6: Ảnh hưởng nhiệt độ tách chiết tới lượng Astaxanthin thu 36 Hình 3.7: Ảnh hưởng chế độ tách chiết tới lượng Astaxanthin thu 37 Hình 3.8: Hiệu suất tách chiết Astaxanthin kích thước bột khác sử dụng rây với mẫu phế liệu tôm nghiền thời gian phút 30 giây 40 Hình 3.9: Ảnh hưởng thời gian đến PV nhiệt độ khác 42 Luận văn thạc sĩ Trần Thị Thu Trang MỞ ĐẦU Astaxathin, terpenoid tetra lipophilic tự nhiên với màu đỏ đậm, carotenoid β - carotene lycopene phân bố rộng rãi tự nhiên, thành phần carotenoid loài sinh vật biển, điển hình loài tôm, cua, cá hồi loài vi tảo như: Chorella, Haematococcus vi nấm Phaffia rhodozyma số loài chim [17] Thực vật, tảo vi sinh vật tổng hợp carotenoid tự phát, nhiên người động vật máu nóng khả tổng hợp Astaxanthin mà phải hấp thụ qua đường ăn uống [11] Trong thực tế, sản xuất thương mại Astaxanthin xuất phát từ hai nguồn tự nhiên tổng hợp Tuy có giá thành cao, Astaxanthin dùng rộng rãi giới để bổ sung cho thức ăn nuôi trồng thủy hải sản với mục tiêu nâng cao chất lượng sản phẩm tăng cường khả sinh trưởng, phát triển cá hồi tôm Astaxanthin biết đến nhờ hoạt tính chống oxy hóa mạnh, cho hệ polyene liên hợp dài chúng [23] Trong nhiều nguồn chất chống oxy hóa, carotenoid nhóm hợp chất quan trọng, tồn phổ biến thể thực vật Sau β-caroten, lycopen lutein carotenoid quan tâm, nghiên cứu ứng dụng lâu phổ biến, Astaxanthin mối quan tâm phát có hoạt tính chống oxy hóa mạnh β-aroten, lycopen, lutein hay vitamin E [17], cụ thể cao 100 bậc so với -tocopherol, đồng thời thể hoạt tính chống lại chất béo xấu [26] Astaxanthin ngăn ngừa phát triển tế bào ung thư, làm giảm cholesterol máu, bảo vệ da khỏi tia cực tím, ngăn ngừa lão hóa da, thoái hóa điểm vàng… Do vậy, Astaxanthin sử dụng thành phần dinh dưỡng bổ sung vào thực phẩm cho người, động vật, thực vật, nuôi trồng thủy sản Phế liệu giáp xác thủy sản nói chung hay phế liệu tôm nói riêng nguồn dồi Astaxanthin [35] Vỏ giáp xác bao gồm (tính theo chất khô): 35% 50% protein, 15-25% chitin, 10-15% khoáng hợp chất màu thuộc nhóm carotenoids, tỷ lệ thay đổi theo loài mùa [33] Do đó, protein, chitin Astaxantin chất quan trọng có giá trị sinh học tách chiết từ phế liệu tôm Đã có nhiều công trình khoa học giới nước nghiên cứu Công Nghệ Sinh Học 2013 - 2015 Luận văn thạc sĩ Trần Thị Thu Trang protein chitin, nhiên việc tách chiết thu nhận Astaxanthin chưa quan tâm mức Hơn nữa, Việt Nam nước xuất thủy sản (mặt hàng chủ lực tôm), với giới nhờ vào gia tăng nuôi trồng thủy sản năm gần Việc xuất tôm trung bình hàng năm từ năm 2005 tới 2008 160 nghìn Tôm thường xử lý để có thịt tôm xuất khẩu, đầu tôm vỏ tôm (chiếm 35-45%) coi sản phẩm phụ loại bỏ Kết ngành chế biến thủy sản thải số lượng lớn sản phẩm phụ tôm, ước tính có 200.000 (trọng lượng ướt) năm [38] Lượng phế liệu dùng phần nhỏ để sản xuất chitin thức ăn gia súc, phần lại thải môi trường gây ô nhiễm nghiêm trọng Astaxanthin giới nghiên cứu ứng dụng từ lâu, chúng sử dụng làm chất phụ gia tạo màu cho sản phẩm nông nghiệp, làm thức ăn cho cá hồi gia cầm… Việt Nam Astaxanthin bắt đầu quan tâm phục vụ cho đời sống, nông nghiệp sinh y dược Chính ưu điểm trội tận dụng nguồn nguyên liệu phế liệu từ tôm nhằm nâng cao hiệu kinh tế cho ngành nuôi trồng thủy sản, tiến hành thực đề tài: “Nghiên cứu lựa chọn phương pháp tách chiết Astaxanthin từ phế liệu tôm” Nội dung đề tài bao gồm: Nghiên cứu lựa chọn loại dầu thực vật làm dung môi tách chiết điều kiện tách chiết cho hiệu suất thu hồi Astaxanthin cao Nghiên cứu lựa chọn phương pháp tiền xử lý phế liệu tôm trước tách chiết Công Nghệ Sinh Học 2013 - 2015 Luận văn thạc sĩ Trần Thị Thu Trang Bảng 3.1 Tỷ lệ astaxanthin thu hồi qua số lần tách chiết (% astaxanthin tổng) Tỷ lệ DM/bột PLT Dầu ĐN Tường An Dầu HD Simply Dầu Cọ Lần Lần Lần Lần Lần Lần Lần Lần Lần 2:1 88,7 7,3 86,94 10,61 2,4 86,7 8,33 4,16 3:1 88,7 7,68 4,93 89,14 8,42 2,44 79,14 11,84 5,57 4:1 87,38 9,16 2,72 85,94 10,4 3,22 86,9 7,24 5,57 5:1 83,47 9,83 5,97 85,74 10,05 3,93 86,1 8,64 4,34 Công Nghệ Sinh Học 39 2013 - 2015 Luận văn thạc sĩ Trần Thị Thu Trang Với kết nhận bảng 3.1, thấy tiến hành tách chiết nhiều lần giúp cải thiện hiệu suất thu hồi Astaxanthin Lượng Astaxanthin tổng nhận sau 03 lần tách chiết lớn sau 01 lần tách chiết 14,3-19,47% với dầu HD; với dầu ĐN 12,27-16,3%; dầu Cọ từ 14,2 – 24,5% Tuy nhiên, lượng Astaxanthin thu hồi lần 03 cao lần từ 4-12% lượng dầu cần sử dụng lại gấp 02 lần Nhằm kiểm tra lại ảnh hưởng tỷ lệ dầu/ PLT với 03 loại dầu thực vật sử dụng phương pháp trích ly 02 lần Chúng tiến hành thí nghiệm với tỉ lệ dầu/ PLT khác Lượng Astaxanthin thu hồi biểu diễn hình 3.6 3.8 Nghiên cứu ảnh hƣởng thủy phân protein Loại bỏ protein PLT chế phẩm Enzym Alkalase hãng Novo Đan Mạch Xác định protein tổng số phương pháp Kjeldahl Kết thu hình 3.8 Hình 3.8: Hiệu suất tách chiết Astaxanthin kích thước bột khác sử dụng rây với mẫu phế liệu tôm nghiền thời gian phút 30 giây Công Nghệ Sinh Học 40 2013 - 2015 Luận văn thạc sĩ Trần Thị Thu Trang Kết thu cho thấy có thủy phân protein nâng cao hiệu suất thu hồi Astaxanthin, thời gian dài hiệu suất thu hồi lớn Nếu PLT xử lý để loại bỏ protein từ trước hàm lượng AX thu cao dung môi sử dụng Nhưng trình tiến hành thí nghiệm nhận thấy thời gian thực thủy phân ảnh hưởng tới hiệu thu hồi AX từ PLT Ở chế độ thủy phân cho kết cao rõ rệt, thu hồi nhiều 51,5% so với mẫu không thủy phân Đặc biệt từ trở lượng Astaxanthin thu hồi tăng chậm Như vậy, cần thủy phân protein trước tiến hành tách chiết Astaxanthin để AX tự giải phóng khỏi phức hợp với protein Mặc dù có tổn thất AX tách protein cho hiệu thu hồi cao Lựa chọn chế độ thủy phân protein từ 3-4 chế phẩm enzym Alkalase, tăng suất thiết bị chiết không cần theo thời vụ PLT 3.9 Đánh giá chất lƣợng dầu chứa Astaxanthin nhận đƣợc sau tách chiết Đánh giá chất lượng dầu chứa Astaxanthin sau tách chiết thông qua hàm lượng Astaxanthin (AX), số peroxyt (PV) số axit béo tự (FFA) Kết nhận bảng 3.2 Bảng 3.2 Hàm lượng Astaxanthin, PV, FFA Kết Dịch dầu thu hồi chứa Astaxanthin AX (µg/gchất khô) 171,89 ± 0,42 PV (mequiv/kg dầu) 1,16 ± 0,12 FFA (% tính theo acid oleic) 0,3 ± 0,01 Dầu nhận chứa Astaxanthin sau tách chiết số axit béo tự 0,3% hoàn toàn phù hợp với quy định Bộ y tế Việt Nam (1998) (lớn 4) Để đánh giá hoạt tính chống oxy hóa dầu chứa Astaxanthin, tiến hành hai thí nghiệm song song để so sánh khác biệt PV dầu Simply dầu thu hồi sau chiết chứa Astaxanthin xử lý nhiệt độ từ 30-700C Công Nghệ Sinh Học 41 2013 - 2015 Luận văn thạc sĩ Trần Thị Thu Trang bể ổn nhiệt, thời gian từ – 2,5 Kết thu tính trung bình hai lần lặp lại thí nghiệm Hình 3.9: Ảnh hưởng thời gian đến PV nhiệt độ khác ( Hình 3.9.A: Dầu Simply; B: Dầu sau chiết có chứa Astaxanthin ) So sánh kết hình 3.9.A 3.9.B cho thấy trị số peroxit dầu Simply cao dầu chứa Astaxanthin nhận sau tách chiết tất nhiệt độ từ 30-700C Ở nhiệt độ gia nhiệt 300C giá trị peroxide dầu Simply tăng nhẹ theo thời gian gia nhiệt, 400C bắt đầu tăng nhanh theo thời gian (hình 3.9.A) Tuy nhiên, hình 3.10b thể mức tăng số peroxyt kéo dài thời gian Đặc biệt, nhiệt độ 300C lẫn 400C mức tăng không đáng kể bắt đầu tăng nhiệt độ 500C đến 700C Điều cho thấy có mặt Astaxanthin dầu làm cho trình oxy hóa diễn chậm Công Nghệ Sinh Học 42 2013 - 2015 Luận văn thạc sĩ Trần Thị Thu Trang KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu nhận em rút số kết luận sau: Sử dụng dầu thực vật Hướng dương Simply, dầu Đậu nành Tường An dầu Cọ cho phép tách chiết Astaxanthin từ PLT, dầu Hướng dương Simply cho hiệu chiết cao Phế liệu tôm từ bóc tách tôm tươi, sau sấy khô cho khả tách chiết Astaxanthin cao Phế liệu tôm nghiền nhỏ lượng Astaxanthin thu hồi lớn Bột phế liệu tôm có kích thước nhỏ 212 µm hàm lượng Astaxanthin thu hồi cao gấp lần so với bột có kích thước từ 600 µm – 2mm Điều kiện thích hợp tách chiết Astaxanthin là: tỉ lệ dung môi/phế liệu tôm: 3:1 (v/w); thời gian tách chiết - 1,5 giờ, nhiệt độ 600C, định kỳ 20 phút khuấy trộn 01 lần, tách chiết 02 lần Lượng Astaxanthin thu cao 125,85 µg/g nguyên liệu khô Thủy phân protein phế liệu tôm chế phẩm Alcalase cải thiện rõ rệt lượng Astaxanthin nhận Thủy phân với chế phẩm Alkalase, lượng Astaxanthin thu qua lần chiết 171,89 µg/gam nguyên liệu khô, không thủy phân protein thu 125,85 µg/g nguyên liệu khô Chất lượng dầu sau tách chiết có số axit béo tự phù hợp với quy định Bộ y tế Việt Nam (1998) cho thấy dịch dầu chứa Astaxanthin có chất lượng tốt Chỉ số peroxit (PV) dịch dầu chứa Astaxanthin sau thu hồi có dấu hiệu tăng chậm mức nhiệt khác so với dịch dầu đối chứng Điều cho thấy Astaxanthin dầu thu nhận thể tính chất chống oxy hóa Công Nghệ Sinh Học 43 2013 - 2015 Luận văn thạc sĩ Trần Thị Thu Trang KIẾN NGHỊ - Tiếp tục nghiên cứu khảo sát thêm nhiều nguồn nguyên liệu giáp xác thủy sản khác - Tiếp tục nghiên cứu tối ưu điều kiện chiết sử dụng dung môi dầu thực vật với loại dầu khác - Nghiên cứu sử dụng dung môi hữu tách chiết astaxanthin từ PLT Công Nghệ Sinh Học 44 2013 - 2015 Luận văn thạc sĩ Trần Thị Thu Trang TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT Hoàng Thị Huệ An (2004), Nghiên cứu chiết xuất Astaxanthin từ Phế liệu vỏ tôm Tạp chí Khoa học - Công nghệ thủy sản, 2004 98(1): p tr 51 - 54 Nguyễn Việt Dũng (1999), “Nghiên cứu biến đổi tôm sau chết phương pháp bảo quản tôm nguyên liệu” Luận án Tiến sĩ kỹ thuật Trường đại học kỹ thuật TP Hồ Chí Minh Trần Thị Luyến, Đ.M.P., Nguyễn Anh Tuấn (2003), Sản xuất chế phẩm kỹ thuật y dược từ phế liệu thủy sản NXB Nông nghiệp Trương Thanh Hùng (2010), Nghiên cứu trình xác định nhanh Peroxide dầu ăn thực phẩm chế biến, Đồ án Cao học, Trường Đại học Khoa học tự nhiên thành phố Hồ Chí Minh TIẾNG ANH Adegoke GO cộng (1998), Antioxidants and lipid oxidation in foods-A critical appraisal Journal of Food Science and Technology-Mysore 35(4): tr 283-298 Ambati, R.R., cộng (2014), Astaxanthin: sources, extraction, stability, biological activities and its commercial applications a review Mar Drugs 12(1): tr 128-52 Armenta, R.E I Guerrero-Legarreta(2009) , Stability studies on Astaxanthin extracted from fermented shrimp byproducts J Agric Food Chem 57(14): tr 6095-100 Bera D, Lahiri D, Nag A (2006), Studies on a natural antioxidant for stabilization of edible oil and comparison with synthetic antioxidants J Food Eng 74(4): tr 542-545 Calo P, cộng (1995)., Analysis of Astaxanthin and Other Carotenoids from Several Phaffia-Rhodozyma Mutants J Agr Food Chem 43(5): tr 13961399 Công Nghệ Sinh Học 2013 - 2015 Luận văn thạc sĩ 10 Trần Thị Thu Trang Chen HM Meyers SP (1984), A Rapid Quantitative Method for Determination of Astaxanthin Pigment Concentration in Oil Extracts J Am Oil Chem Soc 61(6): tr 1045-1047 11 Chen HM Meyers SP (1982), Extraction of Astaxanthin pigment from crawfish waste using a soy oil process J Food Sci 47: tr 892-896 12 Chew BP, cộng (1999)., A comparison of the anticancer activities of dietary beta-carotene, canthaxanthin and Astaxanthin in mice in vivo Anticancer Research 19(3A): tr 1849-1853 13 Choi, Y.E., Y.S Yun, J.M Park (2002)., Evaluation of factors promoting Astaxanthin production by a unicellular green alga, Haematococcus pluvialis, with fractional factorial design Biotechnol Prog 18(6): tr 11701175 14 Conn, P.F., W Schalch, T.G Truscott (1991), The singlet oxygen and carotenoid interaction J Photochem Photobiol B 11(1): tr 41-47 15 Delgado-Vargas, F., A.R Jimenez, O Paredes-Lopez (2000)., Natural pigments: carotenoids, anthocyanins, and betalains characteristics, biosynthesis, processing, and stability Crit Rev Food Sci Nutr 40(3): tr 173289 16 Edge, R., D.J McGarvey, T.G Truscott (1997), The carotenoids as antioxidants a review J Photochem Photobiol B, 41(3): tr 189-200 17 Guerin, M., M.E Huntley, M Olaizola (2003), Haematococcus Astaxanthin: applications for human health and nutrition Trends Biotechnol, 21(5): tr 210-216 18 Guillou A, Khalil M, Adambounou L (1995), Effects of Silage Preservation on Astaxanthin Forms and Fatty-Acid Profiles of Processed Shrimp (Pandalus-Borealis) Waste Aquaculture 130(4): tr 351-360 19 Higuera-Ciapara, I., L Felix-Valenzuela, F.M Goycoolea (2006), Astaxanthin: a review of its chemistry and applications Crit Rev Food Sci Nutr, 46(2): tr 185-196 Công Nghệ Sinh Học 2013 - 2015 Luận văn thạc sĩ 20 Trần Thị Thu Trang Jianing Pu (2010), Deverlopment of stable microencapsulated Astaxanthin powders using extracted Astaxanthin from crawfish and shrimp byproducts Jiangnan University, 21 Kang, C.D S.J Sim (2008.), Direct extraction of Astaxanthin from Haematococcus culture using vegetable oils Biotechnol Lett, 30(3): tr 441-444 22 Lorenz, R.T G.R Cysewski (2000), Commercial potential for Haematococcus microalgae as a natural source of Astaxanthin Trends Biotechnol, 18(4): tr 160-167 23 Martin, H.D., cộng (1999)., Anti and pro-oxidant properties of carotenoids J Prakt Chem, 341: tr 302-308 24 Meyer, P.S., J.C du Preez, S.G Kilian (1993), Selection and evaluation of Astaxanthin-overproducing mutants of Phaffia rhodozyma World J Microbiol Biotechnol, 9(5): tr 514-520 25 Meyers, S.P D Bligh (1981), Characterization of Astaxanthin pigments from heat-processed crawfish waste J Agric Food Chem, 29(3): tr 505-508 26 Miki W (1991), Biological Functions and Activities of Animal Carotenoids Pure Appl Chem, 63(1): tr 141-146 27 Naguib, Y.M (2000)., Antioxidant activities of Astaxanthin and related carotenoids J Agric Food Chem, 48(4): p 1150-4 28 Niamnuy C, cộng (2008)., Kinetics of Astaxanthin degradation and color changes of dried shrimp during storage J Food Eng 87(4): tr 591-600 29 Palozza, P N.I Krinsky (1992), Astaxanthin and canthaxanthin are potent antioxidants in a membrane model Arch Biochem Biophys, 297(2): tr 291-5 30 Paquot C, Hautfenne A, IUPAC (1987) Standard methods for the analysis of oils, fats, and derivatives Boston, MA: Blackwell Scientific Publications, 31 Ranga Rao AR, S.R Ravishankar GA (2007)Stabilization of Astaxanthin in edible oils and its use as an antioxidant J Sci Food Agr, 87(6): tr 957965 32 Ambati, R.R., cộng (2014).Mar Drugs, 12(1): tr 128-52 Công Nghệ Sinh Học 2013 - 2015 Luận văn thạc sĩ 33 Trần Thị Thu Trang Sachindra, N.M N.S Mahendrakar(2005), Process optimization for extraction of carotenoids from shrimp waste with vegetable oils Bioresour Technol, 96(10): tr 1195-200 34 Sachindra, N.M., N Bhaskar, N.S Mahendrakar (2006), Recovery of carotenoids from shrimp waste in organic solvents Waste Manag, 26(10): tr 1092-8 35 Shahidi, F., Metusalach, J.A Brown (1998), Carotenoid pigments in seafoods and aquaculture Crit Rev Food Sci Nutr, 38(1): tr 1-67 36 Tanaka, T., cộng (1995)., Chemoprevention of rat oral carcinogenesis by naturally occurring xanthophylls, Astaxanthin and canthaxanthin Cancer Res, 55(18): tr 4059-64 37 Tanaka, T., cộng (1994)., Chemoprevention of mouse urinary bladder carcinogenesis by the naturally occurring carotenoid Astaxanthin Carcinogenesis, 15(1): tr 15-9 38 Trang Si Trung Pham Thi Dan Phuong (2012), Bioactive Compounds from By-Products of Shrimp Processing Industry in Vietnam Journal of Food and Drug Analysis 20( 1): tr 194-197 39 Wang, L., cộng (2012)., Supercritical fluid extraction of Astaxanthin from Haematococcus pluvialis and its antioxidant potential in sunflower oil Innov Food Sci Emerg Technol, 13: tr 120-127 40 Zagalsky, P.F., E.E Eliopoulos, J.B (1991) Findlay, The lobster carapace carotenoprotein, alpha-crustacyanin A possible role for tryptophan in the bathochromic spectral shift of protein-bound Astaxanthin Biochem J, 274 ( Pt 1): tr 79-83 INTERNET 41 http://www.fistenet.gov.vn/ Công Nghệ Sinh Học 2013 - 2015 Luận văn thạc sĩ Trần Thị Thu Trang PHỤ LỤC Xây dựng đƣờng chuẩn Astaxanthin dầu Hƣớng dƣơng Simply Xây dựng đường chuẩn Astaxanthin tinh khiết (…) pha với dung môi dầu hướng dương thành nồng độ khác nhau, đo bước sóng 500 nm Bảng PL1 Kết xây dựng đường chuẩn Astaxanthin sử dụng dầu Hướng dương Simply Nồng độ (µg/l) Giá trị OD 500 nm 10 0.076 20 0.16 40 0.352 60 0.58 80 0.804 Hình PL1 Phương trình đường chuẩn Astaxanthin sử dụng dung môi dầu Hướng dương Simply Công Nghệ Sinh Học 2013 - 2015 Luận văn thạc sĩ Trần Thị Thu Trang Lƣợng Astaxanthin thu hồi đƣợc lần tách chiết (µg/gCK) Bảng PL2: Lượng Astaxanthin thu hồi lần tách chiết (µg/gCK) Dich Dầu Đậu Tỉ lệ Tổng Dầu Tổng Dầu cọ DM/bột chiết nành Hướng PLT (lần) Tường dương an Simply 43.22 83.46 3.59 1.93 2.32 2.66 97.98 114.99 80.72 8.68 5.57 3.15 5.68 118.84 122.97 119.92 12.46 3.7 4.6 7.68 113.52 122.61 113.65 13.4 8.12 (ml/g) 2:1 3:1 4:1 5:1 48.74±0,57 112.23±1.78 135±3,4 135,04±3,68 10.19 10.86 14.89 14.37 5.62 Tổng 55.5 95,98±0,88 129±0.85 142.45±3,23 142.6±2.88 5.33 63,4±4.48 14.12 100.53±4.55 137.59±3,63 9.99 11.41 130,79±4,69 5.73 Lựa chọn loại dầu sử dụng Bảng PL3: Lựa chọn loại dầu sử dụng thu lượng Astaxanthin nhiều Loại dầu Lượng Astaxanthin thu hồi (µg/g) Dầu Đậu Nành Tường An 98,58 ± 0,87 Dầu Hướng dương Simply 112,45 ± 3,66 Dầu Cọ 80,85 ± 2,73 Công Nghệ Sinh Học 2013 - 2015 Luận văn thạc sĩ Trần Thị Thu Trang Bảng PL4: Lựa chọn tỉ lệ dung môi/bột PLT (v/w) Tỉ lệ Lượng AX thu hồi (µg/gc.khô) 2:1 74,92 ± 0,7 3:1 116,28 ± 0,8 4:1 124,27 ± 2,32 5:1 111,37 ± 3,35 Chế độ tách chiết Bảng PL5: Lựa chọn thời gian chiết Thời gian chiết (giờ) Lượng AX thu hồi (µg/g) 0.5 61,25 ± 1,18 118,31 ± 2,43 1.5 114,83 ± 4,69 90,01 ± 0,74 2.5 84,26 ± 0,26 Bảng PL6: Lựa chọn nhiệt độ chiết Nhiệt độ (0C) Lượng AX thu hồi 30 81,91 ± 1,43 40 83,69 ± 0,53 50 88,81 ± 0,19 60 113,44 ± 2,14 70 92,31 ± 1,06 80 76,05 ± 1,9 >90 60,48 ± 2,49 Công Nghệ Sinh Học 2013 - 2015 Luận văn thạc sĩ Trần Thị Thu Trang Bảng PL7: Lựa chọn chế độ đảo trộn trình chiết Điều kiện chiết Lượng Astaxanthin thu hồi (µg/g) Chiết tĩnh 78.9 ± 0,7 Chiết động phút 110,51 ± 6,37 10 phút 110,04 ± 2,89 15 phút 113,33 ± 4,74 20 phút 113,66 ± 4,66 25 phút 111,8 ± 3,38 Tiền xử lý Phế liệu tôm Bảng PL8: Bột PLT ướt khô (đã qua giai đoạn xử lý nhiệt) Tiền xử lý PLT Lượng Astaxanthin thu hồi (µg/g) PLT ướt (không sấy, nghiền nhỏ để tách chiết) 91,54 ± 0,72 PLT khô (sấy, chưa qua xử lý nhiệt trình chế biến trước đó) 117,24 ± 1,63 PLT khô (sấy, chần qua nước 300C trước bóc vỏ) 100,82 ± 3,95 PLT khô (sấy, luộc qua nước 600C trước bóc vỏ) 86,62 ± 2,44 PLT khô (sấy, luộc qua nước 1000C trước bóc vỏ) 48,4 ± 0,99 Công Nghệ Sinh Học 2013 - 2015 Luận văn thạc sĩ Trần Thị Thu Trang Bảng PL9: Bột PLT kích thước khác Kích thước Lượng Astaxan thin thu hồi (µg/gc.khô) M< 212μm 143.24 ± 6,62 212 μm < M < 300 μm 111.49 ± 0,99 300 μm < M < 425 μm 76.55 ± 0,06 425 μm < M < 600 μm 46.85 ± 0,87 600 μm < M < 2mm 26.13 ± 1,08 Bảng PL10: Thủy phân protein sử dụng chế phẩm protease Alkalase Chế độ thủy phân Lượng Astaxanthin thu hồi (µg/g) Không thủy phân 113,46 ± 3,35 Thủy phân 1h 150,87 ± 3,87 Thủy phân 2h 161,24 ± 3,9 Thủy phân 3h 171,89 ± 0,42 Thủy phân 4h 167,27 ± 3,04 Thủy phân 5h 117,77 ± 1,61 Công Nghệ Sinh Học 2013 - 2015 ... đề tài: Nghiên cứu lựa chọn phương pháp tách chiết Astaxanthin từ phế liệu tôm Nội dung đề tài bao gồm: Nghiên cứu lựa chọn loại dầu thực vật làm dung môi tách chiết điều kiện tách chiết cho... dầu thực vật để chiết tách Astaxanthin từ PLT 32 3.3 Nghiên cứu lựa chọn tỉ lệ dầu hướng dương Simply/bột Phế liệu tôm 33 3.4 Lựa chọn thời gian tách chiết Astaxanthin từ phế liệu tôm 34 Trên... 3.1 Nghiên cứu xử lý Phế liệu Tôm trước tách chiết .30 3.1.1 Lựa chọn trạng thái PLT đưa vào tách chiết .30 3.1.2 Nghiên cứu ảnh hưởng độ mịn bột PLT 31 3.2 Nghiên cứu lựa chọn