NGHIÊN CỨU LY TRÍCH GELATIN TỪ VẢY CÁ LÓC VÀ CÁ RÔ ĐỒNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN TÔ VĂN TÈO NGHIÊN CỨU LY TRÍCH GELATIN TỪ VẢY CÁ LĨC VÀ CÁ RÔ ĐỒNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN TÔ VĂN TÈO 2011 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN NGHIÊN CỨU LY TRÍCH GELATIN TỪ VẢY CÁ LĨC VÀ CÁ RƠ ĐỒNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN CÁN Bộ HƯỚNG DẪN ThS LÊ THỊ MINH THỦY 2011 LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình thục đề tài luận văn tốt nghiệp gặp nhiều khó khăn trở ngại Tuy nhiên, với kiên trì nổ lực làm việc, với động viên, giúp đỡ gia đình, thầy bạn lớp nên đề tài “Nghiên cứu ly trích gelatin từ vảy cá Lóc cá Rơ Đồng” đuợc tơi hồn thành thời hạn Qua xin chân thành gửi lời cảm ơn đến: Cô Lê Thị Minh Thủy nguời huớng dẫn quan tâm, tận tình huớng dẫn giúp đỡ tơi hồn thành luận vãn tốt nghiệp Cơ Trần Lê cẩm Tú Anh Nguyễn Thanh Phong, Bộ môn Dinh Duỡng & Chế Biến Thủy Sản, Khoa Thủy Sản, Truờng Đại Học cần Thơ Tồn thể q thầy Bộ môn Dinh Duỡng Chế Biến Thủy Sản, Khoa Thủy Sản, Truờng Đại Học cần Thơ tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức quý báo cho Nguời thân tập thể lớp Chế Biến Thủy Sản K34 chia sẻ giúp đỡ suốt thời gian học tập thực đề tài Chân thành cảm ơn! Cần Thơ, Ngày 05 Tháng 12 năm 2011 Sinh viên thực Tơ Văn Tèo TĨM TẮT Đe tài “Nghiên cứu ly trích gelatin từ vảy cá Lóc cá Rơ Đồng” thực nhằm mục đích tận dụng nguồn phế liệu vảy cá để sản xuất gelatin nhằm làm tăng giá trị kinh tế giảm thiểu nhiễm mơi trường q trình sản xuất Để khảo sát thông số tối ưu tìm quy trình thích hợp để ly trích gelatin từ vảy cá nước ngọt, thí nghiệm tiến hành để khảo sát thông số: Thời gian ngâm NaOH nồng độ NaOH tối ưu để khử protein vảy cá nhiệt độ thường; thời gian ngâm CH3COOH nồng độ CH3COOH tối ưu để khử khoáng vảy cá nhiệt độ thường; ảnh hưởng thời gian nấu đến hiệu suất độ nhớt gelatin ly trích 70-80 °c Từ kết thí nghiệm rút thơng số kỹ thuật tối ưu cho quy trình trích ly gelatin sau: Thời gian thích hợp cho việc khử protein vảy cá với dung dịch NaOH tưomg ứng với nồng độ NaOH 0,7N; thời gian thích họp cho việc khử khống vảy cá với dung dịch CH3COOH tưomg ứng với nồng độ CH3COOH 5%; thời gian ly trích gelatin thích họp 11 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT ii MỤC LỤC iii DĂNH SÁCH BẢNG V DANH SÁCH HÌNH vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi i CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Giới thiệu 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Nội dung nghiên cứu 1.4 Thời gian thực CHƯƠNG 2: Lược KHẢO TÀI LỆU 2.1 Giới thiệu nguồn nguyên liệu 2.2 Giới thiệu collagen gelatin 2.2.1 Collagen 2.2.2 Gelatin 2.2.3 Cấu trúc phân tử collagen gelatin 2.2.4 Sự chuyển hóa từ collagen thành gelatin 2.2.4 Sự Phân loại ứng dụng gelatin 2.2.5 Một số tiêu gelatin 2.3 Quy trình ly trích gelatin tham khảo 2.3.1 Quy trình ly trích gelatin 2.4 Một số nghiên cứu liên quan CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu 11 3.1 Phương tiện nghiên cứu 11 3.1.1 Địa điểm thời gian nghiên cứu 11 3.1.2 Thiết bị dụng cụ 11 3.1.3 Hóa chất sử dụng 11 3.1.4 Nguyên liệu 11 3.2 Phương pháp nghiên cứu 12 3.2.1 Bố trí thí nghiệm 12 3.2.2 Bố trí thí nghiệm 13 3.2.3 Bố trí thí nghiệm 14 3.2.4 Bố trí thí nghiệm 15 3.3 Phương pháp phân tích xử lí số liệu 15 3.3.1 Phương pháp phân tích tiêu 15 3.1.2 Phương pháp xử lí số liệu 15 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THAO LUẬN 16 4.1 Thành phần hóa học nguyên liệu vảy cá 16 4.2 Ảnh hưởng NaOH đến hiệu khử protein 17 4.3 Ảnh hưởng CH3COOH đến hiệu khử khoáng 19 iii 4.4 Ảnh hưởng thời gian ly trích đến độ nhớt hiệu suất thu hồi gelatin 21 4.4.1 Ảnh hưởng thời gian ly trích đến độ nhớt gelatin 21 4.4.2 Ảnh hưởng thời gian ly trích đến hiệu suất thu hồi gelatin 22 4.5 Kết so sánh gelatin vảy cá gelatin Trung Quốc 23 4.5.1 Kết phân tích ẩm 23 4.5.2 Kết phân tích Khống 24 iv 4.5.3 Kết đo độ nhớt hai loại gelatin 25 4.4.3 Giá thành sản xuất lkg gelatin vảy cá 26 CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ KEN NGHỊ 27 5.1 Kết luận 27 5.2 Kiến nghị 28 TÀI LỆU THAM KHẢO 29 PHỤ LỤC 30 IV PHỤ LỤC A: KẾT QUẢ PHÂN TÍCH Bảng A 1: Kết phân tích hàm lượng protein, ẩm khống nguyên liệu vảy cá Trung Lần Chỉ tiêu Hàm lượng(%) bình 25,02 Protein 24,78 24,88±0,13 24,83 48,66 Khoáng 48,97 48,23±1,02 48,23 17,42 Ẩm 17,90 17,54±0,32 17,30 30 Bảng A.2: Kết phân tích hàm lượng protein vảy cá sau xử lí NaOH 0,3N; 0,5N; 0;7N thời gian 6h Lần Thòi gian (h) Nồng độ NaOH(N) Protein(%) Trung bình 0,3 24.3 24,5 24.3 23,7 0,5 0,7 24,5 24,5 27,0 29,4 28,0 Bảng A.3: Kết phân tích hàm lượng protein vảy cá NaOH 0,3N; 0,5N; 0;7N thời gian 9h Lần Thòi gian (h) 3 Nồng độ NaOH(N) 24,4±0,13 24,2±0,46 28,1±1,2 sau xử lí Protein(%) Trung bình 24,5 0,3 23,9 24,7 23,8 24,4±0,42 0,5 24,2 24,8 22,6 22,4 21,3 24,3±0,50 0,7 31 22,1±0,70 Bảng A.4: Kết phân tích hàm lượng protein vảy cá sau xử lí NaOH 0,3N; 0,5N; 0,7N thời gian 12h Lần Thòi gian (h) 12 3 Nồng độ NaOH(N) 0,3 0,5 0,7 32 Protein(%) Trung bình 23,0 24,9 25,1 24,3 22,4 23,1 23,9 24,4±1,14 23,6 24,2 23,9±0,30 23,3±0,92 Lần Thời gian (h) Nồng độ CH3COOH(%) Khống(%) Trung bình 26,57 26,29 27,03±1,05 Bảng xử lí A 5: Kết phân tích hàm lượng khống vảy cá sau 28,23 CH3COOH 3%; 5%; 7% thời gian 3h 16,89 35 20,35 18,09 16,87 18,1±1,76 17,32 16,39 16,86±0,47 Bảng A.6: Kết phân tích hàm lượng khống vảy cá sau xử lí CH3COOH 3%; 5%; 7% thời gian 5h Khống(%) Trung bình Lần Thòi gian (h) Nồng độ CH3COQH(%) 17.83 17,09 18,17±1,28 19,59 _ _ 10,21 10,27 10,44,±0,35 10.84 6,48 _ 6,13 5,90±0,72 1 _ 5^10 _ 33 Bảng A.7: Kết phân tích hàm lượng khống vảy cá sau xử lí CH3COOH 3%; 5%; 7% thời gian 7h Lần Thòi gian (h) Nồng độ CH3COOH(%) 27 3 34 Khoáng(%) Trung bình 7,51 6,15 5,58 4,97 5,12 4,97 4,77 5,15 4,50 6,41±0,99 5,02±0,09 4,81±0,33 A 8: Kết đo độ nhớt gelatin vảy cá nấu thời gian khác Lần 3 Thời gian (h) Độ nhớt (mPa.s) Trung bình 3,97 3,83 3,89±0,074b 3,86 5,27 5,15 5,15±0,120a 5,03 3,40 3,45 3,45±0,055c 3,51 A.9: Kết hiệu suất thu hồi gelatin vảy cá nấu thời gian khác Lần Thời gian(h) 3 Hiệu suất(%) Trung bình 9,3 9,2 9,1±0,284 8,8 11,1 10,9 10,8±0,421 10,3 12,2 11,5 12,0±0,426 12,3 35 B: KẾT QUẢ xử LÍ THỐNG KÊ Bảng B.l: Kết xử lí thống kê hàm lượng protein lại vảy cá Duncan Test (protein.sta) Critical Ranges; p = 050 INTERACTION: x2 Step Step Critical Range 1.0591 1.1107 Step 1.14359 Step 1.16631 Step 1.1829 Step 1.19548 Step 1.2053 Duncan test; VAR3 (protein.sta) Probabilities for Post Hoc Tests INTERACTION: x2 {1} {2} {3} {4} {5} {6} {7} {8} 24.367 0.3 6h {1} 0.3 9h{2} 0.3 0.5 0.5 0.5 0.7 12h {3} 6h {4} 9h {5} 12h {6} 6h {7} 0.7 9h {8} 0.7 12h {9} 24.367 24.358 0.998 0.998 0.986 0.814 0.857 0.074 0.601 8E-04 0.422 24.233 24.267 0.986 0.986 0.814 0.812 0.818 23.277 24.067 0.857 0.854 0.074 0.072 0.601 0.599 0.858 0.948 0.071 0.097 0.092 0.603 0.745 0.712 0.154 0.986 0.812 0.854 0.072 0.599 0.818 0.858 0.071 0.603 0.948 0.097 0.745 0.092 0.712 0.154 8E-04 0.42 8E-04 0.424 0.001 0.54 1E-03 0.513 0.031 0.232 step step 0.002 0.745 Step Step 36 step step {9} 22.100 8E-04 8E-04 23.900 8E-04 0.001 1E-03 0.031 0.002 0.424 0.54 0.513 0.232 0.745 0.422 0.42 0.003 0.003 Duncan Test (khoang.sta) Critical Ranges; p =,050 INTERACTION: x2 Step Step 1.2129 step 1,596 1,674 1,724 1,758 1,783 1,802 1,817 1,828 Critical Range Bảng B.2: Kêt xử lí thơng kê hàm lượng khống lại vảy cá Duncan test; KHOANG (khoang, sta) Probabilities for Post Hoc Tests INTERACTION: X {1} {2} {3} 27,03 18,17 7E-05 6,41 3E-05 3% 3h 3% 3% 5% 5% 5% 7% 5h 7h 3h 5h 7h 3h 7E-05 3E-05 2E-04 4E-05 2E-05 6E-05 6E-05 7E-01 7E-05 3E-05 1E-01 4E-05 2E-04 1E-01 7E-05 7% 7% 5h 3E-05 7h 2E-05 4E-05 3E-05 5E-01 7E-02 6E-05 {4} {5} {6} {7} {8} {9} 18,44 0,000 0,723 0,000 10,44 4E-05 5,02 2E-05 16,86 6E-05 5,90 3E-05 4,81 2E-05 7E-05 2E-04 6E-05 3E-05 1E-01 3E-05 6E-05 1E-01 7E-05 6E-02 2E-04 4E-05 4E-05 5E-01 3E-05 9E-05 3E-01 6E-05 3E-05 7E-02 2E-05 4E-05 8E-01 3E-05 0,000 0,000 0,062 0,000 0,000 6E-05 2E-04 4E-05 9E-05 4E-05 3E-01 8E-01 6E-05 3E-05 2E-01 2E-01 Bảng B.3: Ket xử lí thống kê độ nhớt gelatin vảy cá ly trích thời gian khác Duncan Test (donhot.sta) Critical Ranges; p = 050 Step Step Critical Range _ 0,1744624 0,1808454 37 Duncan test; Variable: DONHOT (donhot.sta) Marked differences are significant at p < 05000 {1} {2} {3} M=3.8867 M=5.1500 M=3.4533 3h {1} 0.00023489 5h {2} 0.00023489 7h {3} 0.00110937 0.00011346 38 0.00110937 0.00011346 Bảng B.4: Kết xử lí thống kê hiệu suất thu hồi gelatin vảy cá ly trích thời gian khác Duncan Test (hieusuat.sta) Critical Ranges; p = 050 Step Critical Range Step 0,76460581 0.79258021 Duncan test; Variable: HIEUSUAT (hieusuatsta) Marked differences are significant at p < 05000 {1} {2} {3} M=9.0843 M=10.786 M= 11.967 3h {1} 0.00179504 0.00021017 5h {2} 0.00179504 0.00935824 7h {3} 0.00021017 0.00935824 C: PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CHỈ TIÊU HĨA HỌC c.l PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG ẨM (TCVN 3700-90) I Nguyên tắc: Mầu cân cho vào cốc xứ (hoặc cốc nhôm) biết trọng lượng, đặt cốc vào tủ sấy nhiệt độ 105°C đến trọng lượng ổn định (khoảng đến giờ) Chênh lệch trọng lượng mẫu trước sau sấy độ ẩm II Dụng cụ thiết bị: - Tủ sấy - Cốc xứ (cốc nhơm) - Kẹp - Cân phân tích III Các bước tiến hành: 39 - Sấy cốc 105°C Cân trọng lượng cốc (T) - Cân khoảng đến 3g mẫu cho vào cốc Ghi trọng lượng mẫu cốc (Wi) - Đặt cốc vào tủ sấy 105°C đến trọng lượng không thay đổi (khoảng đến dối với mẫu khô, 24 mẫu ướt) - Tắt tủ sấy, chờ 10 đến 20 phút sau lấy cốc cân (W2) IV Cách tính: - Trọng lượng mẫu ướt: mw = W] - T - Trọng lượng mẫu khô: md = W2 - T % Ẩm độ = m"~m* * 100 Ghi chú: - Khi lấy mẫu (hoặc cốc) từ tủ sấy cân, mẫu phải đặt bình hút ẩm - Mầu khô sau cân giữ lại dùng để phân tích tro 40 C.2 PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG TRO (TCVN 5105-90) I Nguyên tắc: Khi đốt nung mẫu nhiệt độ cao, chất hữu có mẫu bị oxy hóa thành chất bay CƠ2, N2 nước, phần vô lại tro Q trình hồn tất mẫu có màu trằng xám H Dụng cụ thiết bị: - Bếp đốt điện (250 đến 270°C) - Tủ nung - Tủ sấy - Chrome osốc xứ (cốc nhơm) - Kẹp - Cân phân tích III Các bước tiến hành: - Lấy cốc chứa mẫu khô sau phân tích ẩm độ đặt lên bếp điện đốt nhiệt độ cao 250 đến 270°C đến khơng thấy khói - Cho cốc vào tủ nung, mở nhiệt độ 560°C (đến mẫu có màu trắng xám) - Tắt tủ nung khoảng 30 phút nhiệt độ hạ xuống lấy mẫu đem cân (W3) IV Cách tính: _ w - T % Tro = — — * 100 md Ở nhiệt độ cao, tác dụng H2SO4 đậm đặc có chất xúc tác, hợp chất hữu bị oxy hóa, carbon hydro tạo thành CO2 H20, gốc amin bị oxy hóa giải phóng NH3, NH3 tác dụng với H2SO4 tạo thành (NH4)2S04 tan dung dịch Đây giai đoạn cơng phá đạm mẫu 2NH3 + H2SO4 -*• (NH4)2S04 Trong trình chưng cất, (NH4)2S04 tác dụng với NaOH dư giải phóng raNH3: (NH4)2S04 + 2NaOH -» Na2S04 + 2NH3 + H20 Amonia sinh hấp thụ dung dịch axit boric tạo thành 41 C.3 PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG ĐẠM THƠ (TCVN 3705-90) I Nguyên tắc: tetraborat amon Sau chuẩn độ dung dịch tetraborat amon dung dịch chuẩn H2S04, NH3 giải phóng xác định lượng nitơ, theo phản ứng sau: NH3 + H20 -» NH4OH + H+ 2NH4OH + 4H3B03 -» (NH4)2B407 + 7H20 (NH4)2B407 + H2SO4 +5H20 -> (NH4)2S04 + 4H3B03 Tính % nitơ có mẫu nhân với 6,25 suy % protein thô Chỉ số tùy thuộc vào tỉ lệ hợp chất nitơ có protein, nói cách khác tùy thuộc vào nguồn gốc protein (ví dụ: protein sữa: 6,38; ngũ cốc:5,9; gelatin: 5,55; hạt có dầu: 5,4) Tuy nhiên, người ta thường dùng số chung 6,25 H Dụng cụ hóa chất: - Bộ máy phân tích Kjeldal - Bình chuẩn độ - Bình tam giác - Cân phân tích - Cốc thủy tinh -H2O2 - H2SO4 đậm đặc 42 - Dung dịch H2SO4 0,1N: pha ống chuẩn H2SO4 với nước cất thành llít bình đinh mức - Dung dịch NaOH 40%: pha 400g NaOH tinh thể với nước cất thành lít dung dịch - Dung dịch axit boric: pha hỗn họp: 20g axit boric khan + 0,0065g Bromocresol green + 0,013g Metyl red với nước cất thành lít dung dịch m Các bước tiến hành: Công phá đạm: - Cân khoảng 0,25g mẫu cho vào ống nghiệm Kjeldal, đặt ống vào kệ nhôm - Cho vào ống 10 ml H2O2 10 ml H2SO4 đậm đặc, để yên phút - Đặt kệ nhôm vào phận cơng phá đạm Mở vòi nước, bật máy - Chỉnh nhiệt độ mức: 110°c 20 phút 200°c 20 phút 300°c 20 phút 370°c 20 phút - Tắt máy, khoảng 10 phút sau, tắt nước, lấy kệ đỡ chờ nguội hẳn Nếu dung dịch ống nghiệm có màu trắng q trình cơng phá đạm xảy hồn tồn, màu vàng thêm ml H202 lặp lại bước Chưng cất: - Kiểm tra NaOH, nước cất trước chưng cất - Đặt ống nghiệm chứa dung dịch công phá đạm (NH4)2S04 vào vị trí hệ thống chưng cất đạm - Bên hệ thống chưng cất, đặt bình tam giác chứa 10 ml dung dịch axit boric 2% - Bật máy, đợi xuất chữ p bấm nút RUN - Máy chạy khoảng phút, xuất chữ “END” tắt Dung dịch bình tam giác lúc có màu xanh 43 Chuẩn độ: Cho giọt dung dịch H2SO4 0,1N từ ống buret vào bình tam giác lắc đều, nhẹ đến dung dịch vừa chuyển sang màu hồng nhạt dừng lại Ghi thể tích dung dịch H2SO4 0,1N vừa chuẩn độ IV Cách tính: %N=^-^*°’0014.100 m * Dr %CP = %N * 6,25 (%CP: % protein thơ) Trong đó: - VĐ: Thể tích H2SO4 0,1N chuẩn độ mẫu khơng - V: Thể tích H2SO4 0,1N chuẩn độ mẫu phân tích - m: Trọng luợng mẫu (g) - %Dr: % độ khô (= 100% - độ ầm%) - 0,0014: số g nitơ ứng với lml H2SO4 0,1N dùng chuẩn độ 44 ... để thực đề tài: Nghiên cứu ly trích gelatin từ vảy cá Lóc cá Rơ Đồng 1.2 Mục tiêu đề tài Tìm quy trình ly trích gelatin thích họp từ vảy cá nước 1.3 Nội dung nghiên cứu Khảo sát ảnh hưởng nồng... viên thực Tơ Văn Tèo TĨM TẮT Đe tài Nghiên cứu ly trích gelatin từ vảy cá Lóc cá Rơ Đồng thực nhằm mục đích tận dụng nguồn phế liệu vảy cá để sản xuất gelatin nhằm làm tăng giá trị kinh tế... lồi cá nước khác nuôi với quy mô lớn chuyển sang hướng xuất như: Cá rơ đồng, cá lóc, cá điêu hồng Đa số loài cá nước cá biển nước ta có vảy hàng năm lượng vảy cá thải môi trường lớn, chiếm từ