Nghiên cứu thu nhận sản phẩm thủy phân protein từ phế liệu tôm bằng các chế phẩm protease thương mại

LỜI CAM ĐOAN Tôi Đồng Thị Liên, xin cam đoan nội dung luận văn với đề tài “Nghiên cứu thu nhận sản phẩm thủy phân protein từ phế liệu tôm chế phẩm protease thương mại” 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 i 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 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 14A.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 … tháng 03 năm 2016 Đồng Thị Liên ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT .vi DANH MỤC BẢNG vii DANH MỤC HÌNH viii MỞ ĐẦU CHƯƠNG 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 1.1.3 Tình hình sử dụng tôm Việt Nam [3] 1.1.4 Cấu tạo thành phần hóa học phế liệu tôm 1.1.4.1 Cấu tạo vỏ tôm [3] 1.1.4.2 Thành phần hóa học phế liệu tôm 1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu sử dụng phế liệu tôm 1.2.1 Các phương pháp thu hồi protein phế liệu tôm 1.2.1.1 Phương pháp lên men lactic 1.2.1.2 Phương pháp thủy phân Protease 10 1.3 Tổng quan enzyme protease [5] 13 1.3.1 Giới thiệu chung 13 1.3.2 Phân loại Protease 14 1.3.3 Các yêu tố ảnh hưởng đến hoạt tính enzyme [6, 7] 15 1.3.3.1 Ảnh hưởng nhiệt độ 15 iii 1.3.3.2 Ảnh hưởng pH 16 1.3.3.3 Tốc độ phản ứng enzyme 17_Toc449006974 1.3.4 Một số chế phẩm thương mại protease dùng nghiên cứu 18 1.3.4.1 Alcalase 18 1.3.4.2 Protamex 19 1.3.4.3 Flavourzyme 19 CHƯƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 2.1 Nguyên liệu 20 2.1.1 Phế liệu tôm 20 2.1.2 Chế phẩm enzyme Alcalase, Protamex, Flavozym 21 2.2 Hóa chất 21 2.3 Thiết bị 21 2.4 Phương pháp phân tích số 22 2.4.1 Phương pháp xác định hàm ẩm 22 2.4.2 Phương pháp xác định hàm lượng tro 22 2.4.3 Xác định hàm lượng protein tổng số phương pháp kjeldahl 23 2.4.4 Phương pháp định lượng protein mẫu phương pháp Biuret 25 2.4.5 Phương pháp định lượng axit amin dịch sau thủy phân Ninhydrin 26 2.4.6 Phương pháp xác định hoạt độ chế phẩm protease 27 2.5 Phương pháp nghiên cứu 30 2.5.1 Nghiên cứu thủy phân PLT chế phẩm protease thương mại 30 2.5.2 Xác định hiệu suất thu hồi 32 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33 3.1 Phân tích thành phần ban đầu phế liệu tôm 33 3.2 Khảo sát khả thu hồi protein phế liệu tôm chế phẩm protease thương mại 33 3.2.1 Xác định hoạt độ chế phẩm enzym thương mại 33 iv 3.2.2 Khảo sát khả thu hồi protein PLT 34 3.2.3 Khảo sát trình thủy phân protein 35 3.2.4 Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ phối trộn PLT nước tới thủy phân protein 36 3.2.5 Nghiên cứu ảnh hưởng liều lượng chế phẩm enzym tới thủy phân protein 37 3.3 Nghiên cứu sử dụng phối hợp chế phẩm Alcalase Flavourzyme 37 3.3.1 Khảo sát ảnh hưởng pH đến hiệu suất thu hồi protein 38 3.3.2 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đến hiệu suất thu hồi protein 38 3.3.3 Khảo sát phối hợp chế phẩm Alcalase Flavourzyme 39 3.4 Khảo sát khả thu hồi protein từ PLT khô chế phẩm protease 40 KẾT LUẬN 42 KIẾN NGHỊ 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO 44 PHỤ LỤC 49 v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT KÝ HIỆU TÊN ĐẦY ĐỦ PLT Phế liệu tôm ACE Angiotensin-converting enzyme Axit amin a/a OD Optical Density [S] Nồng độ chất [E] Nồng độ enzyme vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Thành phần trọng lượng tôm (%) Bảng 1.2: Thành phần hóa học phế liệu tôm Bảng 1.3: Tỷ lệ đầu vỏ thân phụ phẩm số loài tôm [16] Bảng 1: Bảng pha dung dịch đệm 28 Bảng 2.2: Dựng đường chuẩn tyrosin 29 Bảng 1:Thành phần phế liệu tôm 33 Bảng 2: Xác định hoạt độ chế phẩm enzym thương mại 34 Bảng 3: Khảo sát khả thu hồi protein PLT 34 Bảng 3.4: Khảo sát phối hợp chế phẩm Alcalase Flavourzyme 40 Bảng 5: Khảo sát khả thu hồi protein PLT khô 41 Bảng PL 1: Kết dựng đường chuẩn tyrosine 49 Bảng PL 2: Kết dựng đường chuẩn BSA 49 Bảng PL 3: Kết dựng đường chuẩn axit amin 50 Bảng PL 4: Khảo sát trình thủy phân protein 51 Bảng PL 5: Ảnh hưởng tỷ lệ phối trộn PLT nước tới thủy phân protein 51 Bảng PL 6: Ảnh hưởng liều lượng chế phẩm enzym tới thủy phân protein 52 Bảng PL 7: Ảnh hưởng pH đến hiệu suất thu hồi protein 52 Bảng PL 8: Ảnh hưởng nhiệt đến hiệu suất thu hồi protein 52 vii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Xử lý làm đầu vỏ tôm hồ chứa axit, sau phơi khô Hình 1.2: Sơ đồ thu hồi protein lên men lactic 10 Hình 3: Sơ đồ thu nhận dịch thủy phân protein chitin phương pháp enzyme 11 Hình 4: Sơ đồ quy trình thu hồi protein, chitin astaxanthin 12 Hình 1.5: Mô hình enzyme Protease thủy phân phân tử Protein 13 Hình 1.6: Sơ đồ phân loại protease 14 Hình 1.7: Ảnh hưởng nhiệt độ đến phản ứng enzyme 16 Hình 1.8 Ảnh hưởng pH đến phản ứng enzyme 17 Hình 1.9: Biến thiên vận tốc phản ứng theo nồng độ chất 18 Hình 1: Ảnh PLT dùng làm mẫu thí nghiệm 20 Hình 2: Ảnh PLT dùng làm mẫu thí nghiệm nghiền nhỏ 20 Hình 3: Sơ đồ qui trình thu hồi protein sử dụng enzyme 31 Hình 1: Khảo sát trình thủy phân protein 35 Hình 2: Ảnh hưởng tỷ lệ phối trộn PLT nước tới thủy phân protein 36 Hình 3.3: Ảnh hưởng liều lượng chế phẩm enzym tới thủy phân protein 37 Hình 4: Ảnh hưởng pH đến hiệu suất thu hồi protein 38 Hình 5: Ảnh hưởng nhiệt độ đến hiệu suất thu hồi protein 39 Hình PL 1: Biểu đồ đường chuẩn tyrosin 49 Hình PL 2: Biểu đồ đường chuẩn BSA 50 Hình PL : Biểu đồ đường chuẩn axit amin 50 viii Luận văn thạc sĩ Đồng Thị Liên 14A.CNSH MỞ ĐẦU Những năm gần nghề nuôi tôm phát triển mạnh trở thành ngành kinh tế quan trọng mang lại thu nhập cho người dân nguồn thu ngoại tệ cho đất nước Theo Hội nghị tổng kết xuất thủy sản năm 2015, xuất thủy sản nước năm 2015 ước đạt 6,7 tỷ USD, xuất tôm tiếp tục giữ vị trí số một, ước đạt tỷ USD, chiếm 44% tỷ trọng giá trị xuất Tính đến ngày 31/10/2015 diện tích nuôi tôm nước lợ nước khoảng 654.600 với sản lượng ước đạt 407.000 tấn, tôm sú chiếm 577.300 với sản lượng 189.000 tấn, tôm thẻ chân trắng chiếm 76.300 với sản lượng 218.000 Ngành công nghiệp tôm tiến lên theo hướng bền vững đáp ứng tiêu kế hoạch 630.000 700.000 vào năm 2020 Công nghệ chế biến tôm tạo lượng lớn phế thải rắn bao gồm đầu tôm, vỏ tôm chiếm khoảng 50 – 70% [9] nguyên liệu ban đầu Phế liệu tôm (PLT) chứa từ 25 – 50% protein, lượng protein bị thải môi trường trình xử lý phế liệu tôm thu chitin-chitosan gây lãng phí nguồn protein làm ô nhiễm môi trường Đã có nhiều công trình nghiên cứu nhằm tận dụng nguồn protein từ phế liệu tôm để sản xuất thức ăn chăn nuôi, sản xuất nước mắm … nghiên cứu thủy phân phế liệu tôm enzym nhà khoa học quan tâm phương pháp thu lượng protein cao sản phẩm thủy phân chứa nhiều peptit axit amin dễ tiêu hóa Tuy nhiên, có nhiều loại chế phẩm protesa khác cho hiệu suất thu hồi protein khác nên tiến hành thực đề tài: “Nghiên cứu thu nhận sản phẩm thủy phân protein từ phế liệu tôm chế phẩm protease thương mại” để khảo sát, lựa chọn phương án tối ưu thu hồi protein từ phế liệu tôm Đề tài bao gồm nội dung sau:  Khảo sát khả thu hồi protein phế liệu tôm chế phẩm protease thương mại;  Nghiên cứu sử dụng phối hợp chế phẩm Alcalase Flavourzyme;  Ảnh hưởng trạng thái PLT đến trình thu hồi protein;  Khảo sát khả thu hồi protein từ PLT khô chế phẩm protease Khóa 2014 – 2016 Công nghệ sinh học Luận văn thạc sĩ Đồng Thị Liên 14A.CNSH CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tôm phế liệu tôm 1.1.1 Nguồn phân loại tôm Tôm sinh vật đáy thuộc hệ thống phân loại: Ngành: Arthropoda; Ngành phụ: Brabachista; Lớp: Crustacea; Bộ: Decapoda Việt Nam quốc gia ven biển Đông Nam Á có nguồn lợi thủy hải sản vô phong phú, với điều kiện tự nhiên thuận lợi cho việc đẩy mạnh khai thác nuôi trồng thủy hải sản Do vậy, tôm đối tượng quan trọng ngành thủy sản nước ta nay, chiếm tỷ lệ 70÷80% tổng kim ngạch xuất ngành [1, 8] Ngành chế biến tôm, đặc biệt tôm đông lạnh phát triển để đáp ứng cho nhu cầu ngày cao thị trường nước quốc tế, mặt hàng chủ yếu hầu hết loài có giá trị như: tôm Sú, tôm Bạc, tôm Thẻ, tôm Chì … Theo Tổng cục Thủy sản, tính đến ngày 31 tháng 10 năm 2014, tôm nước lợ nuôi khoảng 676.000 ha, tăng 3,6% so với kỳ năm ngoái Theo số liệu Tổng cục Thống kê, sản lượng thủy sản tháng đầu năm 2014 tôm đạt 0,57 triệu Số liệu cho thấy nhu cầu tôm cao ngành nuôi tôm phát triển [36] Đến năm 2013, nước có khoảng 200 doanh nghiệp tham gia chế biến, xuất tôm, tập trung chủ yếu Miền Trung, Nam Trung Bộ (Khánh Hòa, Phú Yên, Ninh Thuận, Bà Rịa – Vũng Tàu…), Đồng Bằng Sông Cửu Long (Long An, Tiền Giang, Bến Tre, Trà Vinh, Sóc Trăng, Cà Mau, Kiên Giang), với tổng công suất chế biến đạt gần triệu sản phẩm/năm Các loại tôm khác có đặc điểm sinh lý, sinh thái khác nên mùa vụ thu hoạch tôm khác năm [4, 8] 1.1.2 Cấu tạo thành phần hóa học tôm Khóa 2014 – 2016 Công nghệ sinh học Luận văn thạc sĩ Đồng Thị Liên 14A.CNSH 3.3.1 Khảo sát ảnh hưởng pH đến hiệu suất thu hồi protein Trong nghiên cứu lựa chọn tỷ lệ phối hợp 02 chế phẩm enzym Alcalase Flavourzyme 2:1.Tỷ lệ PLT/nước 1:2, thủy phân nhiệt độ 50oC giờ.pH hỗn hợp dịch điều chỉnh tới giá trị 6,5 – 8,5 Hiệu suât thu hồi protein thể hình 3.4: Hình 4: Ảnh hưởng pH đến hiệu suất thu hồi protein (%) Kết hình 3.4 cho thấy giá trị pH môi trường khoảng – cho hiệu suất thủy phân cao, đạt khoảng 76,18% - 80,41% Với giá trị pH 6,5 pH 8,5 hiệu suất thu hồi protein thấp 65% Hiệu suất thuhồi protein cao đạt 80,41% pH 7,5 3.3.2 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đến hiệu suất thu hồi protein Tiến hành nghiên cứu thủy phân phối hợp 02 chế phẩm enzym Alcalase Flavourzyme 2:1.Tỷ lệ PLT/nước 1:2, pH khoảng từ 7-7.5 Nhiệt độ thủy phân điều chỉnh tới giá trị 40oC, 50oC 60oC: Khóa 2014 – 2016 Công nghệ sinh học 38 Luận văn thạc sĩ Đồng Thị Liên 14A.CNSH Hình 5: Ảnh hưởng nhiệt độ đến hiệu suất thu hồi protein (%) Theo kết hình 3.5 tăng nhiệt độ từ 40oC lên 50oC hiệu suất thu hồi protein tăng từ 70,56% lên 81,71% Tiếp tục tăng nhiệt độ thủy phẩn lên 60oC hiệu suất thu hồi lại giảm xuống 78,68% Kết cho thấy nhiệt độ có ảnh hưởng đến hoạt tính enzym nhiệt độ thích hợp cho thủy phân protein kết hợp chế phẩm enzym 50oC 3.3.3 Khảo sát phối hợp chế phẩm Alcalase Flavourzyme Nghiên cứu nâng cao hiệu suấtthu hồi protein axit amin cách sử dụng chế phẩm Alcalase liều lượng (273U/g PLT), đồng thời bổ sung chế phẩm Flavourzyme từ 0U/gPLT tới 273U/gPLT Thủy phân protein thực pH 7,5 50oC thời gian giờ.Hỗn hợp dịch sau thủy phân ly tâm định lượng thành phần protein axit amin.Kết thể bảng 3.4 Khóa 2014 – 2016 Công nghệ sinh học 39 Luận văn thạc sĩ Đồng Thị Liên 14A.CNSH Bảng 3.4: Khảo sát phối hợp chế phẩm Alcalase Flavourzyme Phối hợp chế phẩm enzyme Alcalase (273U/g PLT) Flavourzyme (0U/g PLT) Flavourzyme (91U/g PLT) Flavourzyme (182U/gPLT) Flavourzyme (273U/gPLT) Lượng protein sau thủy phân (g/100g PLT) Hiệu suất thu hồi protein (%) Lượng a/a dịch (g/100g PLT) Trong dịch Trong bã Tổng cộng 8.47± 0.72 1.64 ± 0.52 10.11 83,76 0.64 ± 0.34 8.41 ± 0.81 1.84 ± 0.72 10.25 84.92 0.97 ± 0.16 8.11 ± 0.66 2.04 ± 0.67 10.15 84.09 1.94 ± 0.33 8.21 ± 0.66 1.91 ± 0.67 10.12 83.84 1.92 ± 0.36 Theo bảng 3.6 ta thấy bổ sung chế phẩm Flavourzyme chứa enzym exopeptidase hoạt tính cao lượng axit amin nhận tăng lên đáng kể Thực lượng axit amin tăng lên gấp 2,1 lần so với sử dụng chế phẩm Alcalase chứa endopeptitase.Điều chứng tỏ enzym Flavourzyme đóng vai trò quan trọng mức độ thủy phân sâu sắc.Tỷ lệ lựa chọn cho phối hợp hai enzym thích hợp lượng axit amin cao Alcalase 273U/gPLT + 182U/gPLT Flavourzyme 3.4 Khảo sát khả thu hồi protein từ PLT khô chế phẩm protease Trên thực tế với PLT tươi có độ ẩm gấp – lần nguyên liệu khô nên suất tách thấp.Hơn bảo quản PLT tươi phải bảo quản lạnh (ẩm độ) đòi hỏi thời vụ Vì tiến hành nghiên cứu khảo sát sơ khả thu hồi protein với nguyên liệu PLT khô.Tiến hành thủy phân 5g PLT khô nghiền nhỏ chế phẩm enzyme protease thương mại khác với điều kiện thủy phân là: liều lượng enzyme sử dụng 91U/gPLT, tỷ lệ PLT/nước 1:5 w/v, nhiệt độ 50oC, pH thích hợp Hỗn hợp dịch sau thủy phân xử lý mô tả mục 2.5.1 Kết thu thể bảng 3.5: Khóa 2014 – 2016 Công nghệ sinh học 40 Luận văn thạc sĩ Đồng Thị Liên 14A.CNSH Bảng 5: Khảo sát khả thu hồi protein PLT khô Trong dịch Trong bã Tổng cộng Hiệu suất thủy phân protein (%) Alcalase (pH=8) 23.87 ± 1.66 7.95 ± 2.65 31.82 79.43 Protamex(pH=7) 18.89 ± 1.23 9.31 ± 1.68 28.20 70.39 Flavourzyme (pH=7) 13.59 ± 1.89 12.30 ± 1.97 25.89 64.63 Enzyme điều kiện thủy phân tốt Lượng protein sau thủy phân (g/100g PLT) Kết bảng 3.5 cho thấy khảo sát khả thủy phân chế phẩm enzyme với PLT khô chế phẩm Alcalase cho thấy hoạt độ endopeptidase mạnh hai chế phẩm lại Hiệu suất thu hồi Alcalase 79.43% Protamex 70.39% Flavourzyme đạt 64.63% So với PLT tươi PLT khô tỏ ưu việt hơn, không nồng độ protein dịch thủy phân cao 23.87g/100gPLT khô gấp lần so với nồng độ protein dịch thủy phân PLT tươi có 5.87g/100gPLT tươi mà hiệu suất thu hồi protein cao Chế phẩm Alcalase Protamex cho hiệu suất thu hồi cao Flavouzyme Chứng tỏ hai chế phẩm thích hợp cho mục đích thu hồi dịch thủy phân protein từ PLT Khóa 2014 – 2016 Công nghệ sinh học 41 Luận văn thạc sĩ Đồng Thị Liên 14A.CNSH KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu nhận em rút số kết luận sau: Thủy phân phế liệu tôm thẻ chân trắng với tỷ lệ phối trộn thích hợp PLT/nước (1:2) 50oC thời gian 8h với giá trị pH thích hợp cho chế phẩm Alcalase (pH= 8), Protamex (pH = 7), Flavourzyme (pH = 7), lượng protein thu tương ứng 75,81%, 69,68%, 57,66% Alcalase có hiệu suất thu hồi protein cao chế phẩm hai trạng thái PLT tươi khô Flavourzyme cho hiệu suất thu hồi protein thấp chế phẩm hàm lượng axit amin thu dịch thủy phân Flavourzyme luôn đạt cao Điều kiện thích hợp thủy phân protein phế liệu tôm phối hợp hai chế phẩm Alcalase (273U/gPLT tương ứng 0,042ml/gPLT) Flavourzyme (182U/gPLT tương ứng 0,046g/gPLT), 50oC pH 7,5 cho hiệu suất thu hồi protein cao 84,92% lượng axit amin cao nhận sử tăng chế phẩm Flavourzyme (273U/gPLT) 1,9g/100gPLT Bước đầu khảo sát thủy phân với PLT khô cho thấy chế phẩm Alcalase cho hiệu suất thu hồi protein cao đạt 79.43% tiếp Protamex đạt 70.39% thấp Flavourzyme đạt 64.63% Khóa 2014 – 2016 Công nghệ sinh học 42 Luận văn thạc sĩ Đồng Thị Liên 14A.CNSH KIẾN NGHỊ  Nghiên cứu động thái thủy phân protein trường hợp sử dụng phối hợp 02 chế phẩm protease để tìm giải pháp cải thiện hiệu suất thu hồi protein  Nghiên cứu lựa chọn điều kiện thủy phân PLT khô giải pháp sử dụng phối hợp chế phẩm Alcalase Flavourzyme Khóa 2014 – 2016 Công nghệ sinh học 43 Luận văn thạc sĩ Đồng Thị Liên 14A.CNSH TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Việt An, H.T.H., Nghiên cứu chiết xuất Astaxanthin từ Phế liệu vỏ tôm Tạp chí Khoa học Công nghệ thủy sản, 2004 98(1): p 51 - 54 Đỗ Minh Phụng, N.T.C., Công nghệ chế biến thủy sản Nhà xuất Nông nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh., 1996 Dũng, N.V., 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., 1999 Hùng, T.T., 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., 2010 Hương, N.T.M., Sản xuất sản phẩm thủy phân protein từ đầu cá ngừ vây vàng protease thương mại Tạp chí Khoa học – Công nghệ thủy sản, 2002 Lê Ngọc Tú, L.V.C., Đặng Thị Thu, Nguyễn Thị Thịnh, Bùi Đức Hợi, Lê Doãn Diên Hóa sinh Công nghiệp Nhà xuất Khoa học kỹ thuật., 2005 Phạm Thị Chân Châu, T.T.Á., Hóa sinh học Nhà xuất Giáo dục, 1992: p 150153 Trần Thị Luyến, N.A.T., Sản xuất chế phẩm kỹ thuật y dược từ phế liệu thủy sản NXB Nông nghiệp , 2003 Trang, N.T.H., Luận án Thạc sĩ Công nghệ Sinh học Đại học Bách Khoa Hà Nội 2011 10 Trung, T.S., Đánh giá chất lượng sản phẩm hiệu môi trường qui trình sản xuất chitin cải tiến kết hợp xử lý enzym Tạp chí khoa học – Công nghệ thủy sản, 2009 1: p 3-9 Khóa 2014 – 2016 Công nghệ sinh học 44 Luận văn thạc sĩ Đồng Thị Liên 14A.CNSH Tài liệu Tiếng Anh 11 Armenta, R.E., I Guerrero-Legarreta Amino acid profile and enhancement of the enzymatic hydrolysis of fermented shrimp carotenoproteins Food Chemistry, 2009 112: p 310-315 12 Bueno – Solano, C., J Lopez-Cervantes, , Chemical and biological characteristics of protein hydrolasates from fermented shimp by-products Food Chemistry, 2009 112(3): p 671-675 13 Chen H.M, M.S.P., A Rapid Quantitative Method for Determination of Astaxanthin Pigment Concentration in Oil Extracts J Am Oil Chem Soc 1984 61(6): p 10451047 14 Chen H.M, M.S.P., Extraction of Astaxanthin pigment from crawfish waste using a soy oil process Food Sci 1982 47: p 892-896 15 Cheung, I.W.Y., E C Y Li-Chan Angiotensin-I-converting enzyme inhibitory activity and bitterness of enzymatically-produced hydrolysates of shrimp (Pandalopsis dispar) processing byproducts investigated by Taguchi design Food Chemistry 122(4): p 1003-1020 16 Choi, Y.E., Y.S Yun, and J.M Park, Evaluation of factors promoting astaxanthin production by a unicellular green alga, Haematococcus pluvialis, with fractional factorial design Biotechnol Prog, 2002 18(6): p 1170-5 17 De Holanda, H.D.a.F.M.N., Recovery of Components from Shrimp (Xiphopenaeus kroyeri) Processing waste by Enzymatic Hydrolysis Food Science, 2006 71(5): p 298-303 Khóa 2014 – 2016 Công nghệ sinh học 45 Luận văn thạc sĩ 18 Đồng Thị Liên 14A.CNSH Ferrer, J., G Paez, Acid hydrolysis of shrimp – shell wastes and the production of single cell protein from the hydrolysate Bioresource Technology, 1996 57(1): p 5560 19 Fox, C.J., P Blaw,, Effects of Various Prosessing Methods on the Physical and Biochemical Properties of Shrimp head Mead Meals and their Utilization by Juvenile Penaeus monodon Fab Aquaculture, 1994 122: p 209-226 20 Gidberg, A.a.E.S., A new process for advanced utilisation of shrimp waste Process Biochemistry, 2001 36(8-9): p 809-812 21 Herpandi, H., N., Rosma, A and Wan Nadiah W A, Degree of hydrolysis and free tryptophan content of Skipjack Tuna (Katsuwonus pelamis) protein hydrolysates produced with different type of industrial proteases Internatuonal Food Research Journal, 2012 19(3): p 863-867 22 Jung, W.J., G H Kuk, Production of chitin from red carb shell waste by successive fermentation with Lactobacillus paracasei subsp Tolerans KCTC-3074 and Serratia marcescens FS-3 Carbohydrate Polymers, 2007 68(4): p 746-750 23 Jung, W.J., et al., Extraction of chitin from red crab shell waste by cofermentation with Lactobacillus paracasei subsp tolerans KCTC-3074 and Serratia marcescens FS-3 Appl Microbiol Biotechnol, 2006 71(2): p 234-7 24 Jung, W.J., et al., Demineralization of red crab shell waste by lactic acid fermentation Appl Microbiol Biotechnol, 2005 67(6): p 851-4 25 Meyers, S.P and D Bligh, Characterization of astaxanthin pigments from heatprocessed crawfish waste J Agric Food Chem, 1981 29(3): p 505-8 Khóa 2014 – 2016 Công nghệ sinh học 46 Luận văn thạc sĩ 26 Đồng Thị Liên 14A.CNSH Mizani, M., M Aminlari, An Effective Method for Producing a Nutritive Protein Extract Powder from Shrimp-head waste Food Sicence and technology International, 2005 11(1): p 49-54 27 Pu, J., Deverlopment of stable microencapsulated Astaxanthin powders using extracted Astaxanthin from crawfish and shrimp byproducts Jiangnan University, 2010 28 Rao, M.S., J Munoz, and W.F Stevens, Critical factors in chitin production by fermentation of shrimp biowaste Appl Microbiol Biotechnol, 2000 54(6): p 808-13 29 Sachindra, N.M and N Bhaskar, In vitro antioxidant activity of liquor from fermented shrimp biowaste Bioresour Technol, 2008 99(18): p 9013-6 30 Sachindra, N.M., N Bhaskar, and N.S Mahendrakar, Recovery of carotenoids from shrimp waste in organic solvents Waste Manag, 2006 26(10): p 1092-8 31 Sachindra, N.M and N.S Mahendrakar, Process optimization for extraction of carotenoids from shrimp waste with vegetable oils Bioresour Technol, 2005 96(10): p 1195-200 32 Shahidi, F., Metusalach, and J.A Brown, Carotenoid pigments in seafoods and aquaculture Crit Rev Food Sci Nutr, 1998 38(1): p 1-67 33 Synowiecki, J.a.N.A.A.-K., Production, Properties, and Some New Application of chitin and Its Derivatives Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2003 43(2): p 145-171 34 Zagalsky, P.F., E.E Eliopoulos, and J.B Findlay, The lobster carapace carotenoprotein, alpha-crustacyanin A possible role for tryptophan in the bathochromic spectral shift of protein-bound astaxanthin Biochem J, 1991 274 ( Pt 1): p 79-83 Khóa 2014 – 2016 Công nghệ sinh học 47 Luận văn thạc sĩ 35 Đồng Thị Liên 14A.CNSH Zakaria, Z., G.M Hall, Lactic acid fermentation of scampi waste in a rotating horizontal bioreactor for chitin recovery Process Biochemistry, 1998 33(1): p 1-6 36 http://www.fistenet.gov.vn/ Khóa 2014 – 2016 Công nghệ sinh học 48 Luận văn thạc sĩ Đồng Thị Liên 14A.CNSH PHỤ LỤC Xây dựng đường chuẩn Tyrosine Bảng PL 1: Kết dựng đường chuẩn tyrosine Nồng độ tyrosin 0,02 0,04 0,08 0,12 0,16 0,2 0,3 0.075 0.119 0.191 0.27 0.338 0.41 0.563 Hình PL 1: Biểu đồ đường chuẩn tyrosin Xây dựng đường chuẩn BSA Bảng PL 2: Kết dựng đường chuẩn BSA Nồng độ (mg/ml) Độ hấp thụ (OD570) 0,1 0,076 0,2 0,3 0,4 0,131 0,173 0,212 0,5 0,6 0,7 0,8 0,254 0,293 0,326 0,359 Khóa 2014 – 2016 Công nghệ sinh học 49 Luận văn thạc sĩ Đồng Thị Liên 14A.CNSH Hình PL 2: Biểu đồ đường chuẩn BSA Xây dựng chuẩn axit amin Bảng PL 3: Kết dựng đường chuẩn axit amin Nồng độ axit amin (mg/ml) 0.01 0.02 0.04 0.06 0.08 OD 570nm 0.166 0.366 0.932 1.586 2.027 Hình PL : Biểu đồ đường chuẩn axit amin Khảo sát trình thủy phân protein Khóa 2014 – 2016 Công nghệ sinh học 50 Luận văn thạc sĩ Đồng Thị Liên 14A.CNSH Bảng PL 4: Khảo sát trình thủy phân protein Enzyme điều kiện thủy phân tốt Lượng protein thu hồi dịch (g/100g PLT) 2h 4h 6h 8h Lượng axit amin thu hồi dịch (g/100g PLT) 2h 4h 6h 8h Alcalase (pH=8) 3.53 ± 4.46 ± 5.33 ± 5.87 ± 0.22 ± 0.43 ± 0.54 ± 0.64 ± 0.74 0.82 0.57 0.23 0.78 0.77 0.89 0.84 Protamex (pH=7) 3.41 ± 4.35 ± 5.16 ± 5.20 ± 0.19 ± 0.33 ± 0.53 ± 0.60 ± 0.61 0.91 0.49 0.43 0.97 1.05 0.76 0.78 Flavourzyme (pH=7) 2.37 ± 2.81 ± 3.76 ± 3.98 ± 0.48 ± 0.57 ± 0.79 ± 0.81 ± 0.84 0.76 0.46 0.51 0.88 1.12 0.45 0.36 Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ phối trộn PLT nước tới thủy phân protein Bảng PL 5: Ảnh hưởng tỷ lệ phối trộn PLT nước tới thủy phân protein Lượng protein sau thủy phân (g/100g PLT) Enzyme điều kiện thủy phân tốt Alcalase (pH=8) Protamex (pH=7) Flavourz yme (pH=7) TL 1:1 Trong dịch Trong bã 5.3 ± 0.36 4.97 ± 0.23 3.43 ± 0.54 3.37 ± 0.34 3.87 ± 0.45 3.86 ± 0.51 TL 1:2 Hiệu suất thu hồi protein (%) 72.33 69.10 64.04 Trong dịch Trong bã 5.87 ± 0.11 5.16 ± 0.13 3.28 ± 0.43 3.25 ± 0.41 3.98 ± 0.23 3.83 ± 0.57 TL 1:3 Hiệu suất thu hồi protein (%) 75.81 69.68 64.71 Trong dịch Trong bã 5.89 ± 0.45 5.18 ± 0.67 3.21 ± 0.57 3.21 ± 0.61 4.01 ± 0.71 3.81 ± 0.53 Nghiên cứu ảnh hưởng liều lượng chế phẩm enzym tới thủy phân protein Khóa 2014 – 2016 Công nghệ sinh học 51 Hiệu suất thu hồi protein (%) 75.39 69.51 64.79 Luận văn thạc sĩ Đồng Thị Liên 14A.CNSH Bảng PL 6: Ảnh hưởng liều lượng chế phẩm enzym tới thủy phân protein Hiệu suất thu hồi protein (%) Enzyme điều kiện thủy phân tốt Liều lượng Protease đưa vào thủy phân 91U/gPLT 128U/g PLT 273U/g PLT 364 U/gPLT Alcalase (pH=8) 75.81 ± 2.53 80.55 ± 2.21 84.08 ± 1.34 84.36 ± 1.54 Protamex(pH=7) 69.68 ± 1.46 73.48 ± 1.52 78.03 ± 1.67 78.48 ± 1.83 Flavourzyme (pH=7) 57.66 ± 1.17 64.56 ± 2.51 72.27 ± 2.33 72.71 ± 2.32 Khảo sát ảnh hưởng pH đến hiệu suất thu hồi protein Bảng PL 7: Ảnh hưởng pH đến hiệu suất thu hồi protein pH Hiệu suất thu hồi protein (%) 6.5 7.5 8.5 60.38 ± 2.16 78.75 ± 3.03 80.41 ± 2.78 76.18 ± 1.12 63.67 ± 1.19 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đến hiệu suất thu hồi protein Bảng PL 8: Ảnh hưởng nhiệt đến hiệu suất thu hồi protein Nhiệt độ Hiệu suất thu hồi (%) 40oC 70.56 ± 3.65 50oC 81.71 ± 2.48 60oC 78.68 ± 2.37 Khóa 2014 – 2016 Công nghệ sinh học 52 ... nhiều loại chế phẩm protesa khác cho hiệu suất thu hồi protein khác nên tiến hành thực đề tài: Nghiên cứu thu nhận sản phẩm thủy phân protein từ phế liệu tôm chế phẩm protease thương mại để khảo... phương án tối ưu thu hồi protein từ phế liệu tôm Đề tài bao gồm nội dung sau:  Khảo sát khả thu hồi protein phế liệu tôm chế phẩm protease thương mại;  Nghiên cứu sử dụng phối hợp chế phẩm Alcalase... 3.1 Phân tích thành phần ban đầu phế liệu tôm 33 3.2 Khảo sát khả thu hồi protein phế liệu tôm chế phẩm protease thương mại 33 3.2.1 Xác định hoạt độ chế phẩm enzym thương mại