Sử Dụng Thịt Đầu Tôm Thẻ Chân Trắng (Litopenaeus Vannamei) Để Chế Biến Chế Phẩm Giàu Protein

TR NGă I H C C NăTH KHOA NÔNG NGHI P HÀ TH TH Y VY S D NG TH Tă U TÔM TH CHÂN TR NG (Litopenaeus vannamei) CH BI N CH PH M GIÀU PROTEIN LU N ÁN T T NGHI P TI NăS NGÀNH CÔNG NGH TH C PH M 2019 TR NGă I H C C NăTH KHOA NÔNG NGHI P LU N ÁN T T NGHI P TI NăS NGÀNH CÔNG NGH TH C PH M Mã ngành: 62.54.01.01 S D NG TH Tă U TÔM TH CHÂN TR NG (Litopenaeus vannamei) CH BI N CH PH M GIÀU PROTEIN NGHIÊN C U SINH HÀ TH TH Y VY MSNCS: P1114009 CỄNăB ăH NGăD N PGs Ts NGUY NăV NăM 2019 I Lu n án t t nghi p ti n s Kh́a 2014 - Tr t2 ng i h c C n Th L IC MT hoƠn thƠnh đ c lu n án nƠy, ngoƠi s n l c c a b n thơn đư nh n đ c s đ ng viên, giúp đ vƠ h tr th t quý báu t đ n v vƠ cá nhơn c ng nh ngồi tr ng Xin đ c bƠy t lòng tri ơn chơn thƠnh vƠ sơu s c! Xin chơn thƠnh cám n PGs.Ts Nguy n V n M i đư t n tình h ng d n, bao dung, tin t ng, giúp đ , cung c p ki n th c vƠ ph ng pháp lƠm vi c b ích đ giúp tơi tìm nh ng h ng đ n trình th c hi n nghiên c u nƠy Nghiên c u sinh xin g i l i cám n đ n PGs.Ts Tr n Thanh Trúc đư đ́ng ǵp ý ki n nh m đ a ph ng h ng đ phơn tích s li u, th o lu n k t qu su t trình th c hi n lu n án i v i b n thơn, Tr ng i h c C n Th lƠ n i g n li n v i bao k ni m tu i tr , tình u hồi bão, lƠ n i nơng b c t m t sinh viên, h c viên cao h c đ n hi n t i lƠ m t Nghiên c u sinh Xin đ c g i l i tri ơn chân thành nh t đ n t t c quý Th y Cô B môn Công ngh th c ph m – nh ng ng i Th y, ng i Cô t n tơm truy n đ t kinh nghi m quý báu ni m đam mê nghiên c u, c ng nh luôn giúp đ su t ch n đ ng nghiên c u gian nan vƠ kh́ nh c Chơn thƠnh c m n Ban Giám hi u, Ban Ch nhi m Khoa Nông nghi p vƠ Sinh h c ng d ng, Khoa Sau i h c - Tr ng i h c C n Th ; đ c bi t, chân thành c m n PGs.Ts Lê V n VƠng vƠ PGs.Ts H Quang đư t o m i u ki n cho đ c s d ng trang thi t b vƠ th t c, h s c n thi t su t th i gian h c t p vƠ nghiên c u t i tr ng Chơn thƠnh c m n, S N i v , S GD& T, S L TBXH t nh Cà Mau vƠ Ban Giám Hi u Tr ng TCKTKT CƠ Mau đư tin t ng, t o m i u ki n vƠ th t c giúp th c hi n lu n án th i gian vƠ k ho ch đ Xin chơn thƠnh c m n Anh Nguy n Minh H i – Giám đ c Cơng ty CBTS Hòa Trung đư t o u ki n t t nh t đ ć đ y đ trang thi t b vƠ nhơn l c thu m u C m n Ch Tr n Thanh Vơn – TPTC Công an ThƠnh ph C n Th vƠ ch ph́ng viên báo C n Th đư th ng xuyên giúp đ , đ ng viên đ v t qua nh ng kh́ kh n th i gian th c hi n đ tƠi Cám n Th c s Nguy n Th Xuân Dung - nguyên cán b Vi n Nghiên c u Phát tri n Công ngh sinh h c, em Nguy n Th C m Tuy, Nguy n Th H ng G m, Nguy n Th H ng Tr m, L u Th M Vi vƠ m t s sinh viên lƠm vi c phòng thí nghi m D006 đư h tr tơi hoƠn thƠnh lu n án NgƠnh Công ngh Th c ph m i Khoa Nông nghi p Lu n án t t nghi p ti n s Kh́a 2014 - Tr t2 ng i h c C n Th Cu i cùng, l i yêu th ng t n đáy lòng xin g i đ n đ ng sinh thƠnh vƠ t t c thƠnh viên gia đình đư đ ng viên tinh th n vƠ t o u ki n thu n l i đ hoƠn thƠnh ch ng trình h c Nghiên c u sinh C m n ch ng, n m ch t tay em, giúp em v t m i kh́ kh n cu c s ng c bi t, cho kính dơng lên linh h n cha kính yêu, ng i lƠ ni m tin, lƠ đ ng l c đ ć th hoƠn thƠnh tơm nguy n c a ng i Xin chơn thƠnh cám n! Trơn tr ng, NgƠnh Công ngh Th c ph m ii Khoa Nông nghi p Lu n án t t nghi p ti n s Kh́a 2014 - Tr t2 ng i h c C n Th TÓM T T Vi c nghiên c u thu h i vƠ s d ng protein t ph ph m ch bi n tôm đông l nh d a tác đ ng c h c, h́a lý vƠ sinh h c đ c đ c bi t quan tơm b i đơy lƠ ngu n nguyên li u r ti n, d i dƠo, ć giá tr c v m t dinh d ng l n ho t tính sinh h c Trong đ u tôm ch a m t l ng l n protein, chitin, astaxanthin h p ch t sinh h c khác, đ c bi t lƠ h enzyme th y phơn th t đ u tôm ć ho t đ cao T đ́, c n xem vi c thu h i s d ng protein nh m t s n ph m thay ch lƠ ph ph m c a trình s n xu t chitin-chitosan nh hi n Do đ́, v n đ ắNghiên c u s d ng th t đ u tôm th chơn tr ng (Litopenaeus vannamei) đ ch bi n ch ph m giƠu protein” đ c th c hi n b ng cách s d ng enzyme protease n i t i k t h p enzyme th ng m i đ th y phơn th t đ u tôm th nh m t o ch ph m protein Ch ph m th y phơn giƠu protein t th t đ u tôm đ c s d ng nh m t nguyên li u b sung nh m c i thi n m t s tính ch t ch c n ng trình ch bi n th c ph m T nghiên c u đư thu đ c nh ng k t qu nh sau: (1) Enzyme protease k thu t t th t đ u tôm th chơn tr ng ho t đ ng t t nh t nhi t đ 60 °C vƠ pH Ho t tính enzyme t ng nhanh n ng đ c ch t th t đ u tôm t ng t đ n 0,6 g/mL v i h ng s Km c a protease kh o sát lƠ 0,0795 g/mL giá tr Vmax đ t 11,70 µM/phút; (2) i u ki n t i u cho trình ti n x lý enzyme protease tr c th y phơn lƠ nhi t đ 56,19 °C; pH 7,04 vƠ th i gian 3,62 phút Hi u su t th y phơn (%DH) t ng đ n 41,12% hƠm l ng protein đ t 44,33 mg/100 g sau gi th y phơn protein th t đ u tôm b ng protease n i t i; (3) Các thông s t t nh t đ th y phơn th t đ u tôm b ng alcalase th ng m i v i n ng đ 20 UI/g pH 7,67; nhi t đ 57,99 °C; th i gian th y phơn gi Hi u su t th y phơn (%DH) 37,6% vƠ ho t tính ch ng oxy h́a đ t 31,57%; (4) T ng t alcalase, u ki n t t nh t đ flavourzyme ho t đ ng pH 6,97; nhi t đ 51,04 °C; n ng đ enzyme 30 UI/g vƠ th y phơn gi Hi u su t th y phơn (%DH) đ t 35,10% vƠ ho t tính ch ng oxy h́a 29,50%; (5) Vi c k t h p protease th ng m i vƠ enzyme n i t i nh m m c đích v a đ t hi u su t th y phơn cao v a ć ho t tính ch ng oxy h́a t t nh t b sung flavourzyme sau 32,24 phút s d ng alcalase u ki n pH 7,01; nhi t đ 54,94 °C vƠ th i gian 2,96 gi N ng đ alcalase vƠ flavouryme b sung l n l t lƠ 19,43 UI/g vƠ 32,09 UI/g giúp hi u qu th y phơn protein t th t đ u tơm th đ t 90,19% ho t tính ch ng oxy h́a 86,16%; (6) i u ki n t t nh t cho q trình đ c chân không d ch th y phơn lƠ 45,58 °C vƠ th i gian t ng ng lƠ 41,85 phút, đ́ hƠm l ng protein t ng s lƠ 20,56% vƠ ho t tính ch ng oxy h́a đ t 65,21%, th i gian tr đông d ch cô đ c tháng; (7) B sung ch ph m protein th y phơn d ng cô đ c ć th nâng giá tr n c NgƠnh Công ngh Th c ph m iii Khoa Nông nghi p Lu n án t t nghi p ti n s Kh́a 2014 - Tr t2 ng i h c C n Th m m d i 10oN lên h ng vƠ h ng n ng đ 3% d ch cô đ c lƠ t t nh t đ h n ch trình oxy h́a s n ph m khô cá ĺc n ng th i gian b o qu n l nh 10 tu n Nghiên c u đư đ́ng ǵp d n li u khoa h c v gi i pháp k t h p h enzyme n i t i vƠ enzyme th ng m i, t o s n ph m giá tr gia t ng t ph ph m tôm th chơn tr ng c ng nh nơng cao giá tr s d ng, t o l i th c nh tranh cho m t hƠng tôm Vi t Nam T khóa: Alcalase, flavourzyme, protease n i t i, th t đ u tôm th , th y phân NgƠnh Công ngh Th c ph m iv Khoa Nông nghi p Lu n án t t nghi p ti n s Kh́a 2014 - Tr t2 ng i h c C n Th ABSTRACT Protein recovery from by-products of the frozen shrimp process and its utility based on mechanical, physicochemical, and biological effects have recently become an interest of research That is because those by-products are cheap and valuable resources for nutritious aspect and biological activity The shrimp head meat contains a large amount of protein, chitin, astaxanthin and many other biological compounds Especially, the enzyme’s activity in the shrimp head is quite high From that, studies on protein recovery and its production have been considered, protein obtained from the shrimp head meat should be a main product instead of such a by-product from the chitin-chitosan production process Therefore, the research ắUtility of whiteleg shrimp head meat (Litopenaeus vannamei) for producing of protein enriched products” was conducted by using intracellular protease enzyme and commercially available enzyme to produce protein products In addition, high protein products obtained from the shrimp head meat was used to make as supplementary materials which can improve some functional properties in food processing procedure Results achieved from the research have been summarized as following: (1) Protease enzyme attained from the whiteleg shrimp head meat had a good activity at 60°C (pH 7.0) Enzyme activity was increased rapidly when the shrimp head meat amount was risen from to 0.6 g/mL with Km constant of 0.0795 g/mL and Vmax value was 11.70 µM/min (2) Optimal conditions for protease pretreatment before hydrolysis were 56.19°C, pH 7.04, and 3.62 minutes hydrolysis time The hydrolysis efficiency (%DH) was enhanced to 41.12% with the protein content of 44.33 mg/100 g after hours hydrolysis with internal protease (3) Best parameters for shrimp head meat’s hydrolysis were 57.99°C, pH 7.67, hours hydrolysis time by using 20 UI/g commercial alcalase enzyme Hydrolysis efficiency (%DH) and antioxidant activity were 37.6% and 31.57%, respectively (4) Flavourzyme enzyme had good activity at 51.04 °C, pH 6.97, hours hydrolysis time by using 30 UI/g flavourzyme enzyme The hydrolysis efficiency (%DH) and antioxidant activity were 35.10% and 29.50%, respectively (5) Combination of commercial protease and intracellular enzyme have been investigated and the following results have been obtained: 54.94°C, pH 7.01, 2.96 hours hydrolysis time by using alcalase enzyme (19.43 UI/g) and flavouryme enzyme (32.09 UI/g) The hydrolysis efficiency (%DH) and antioxidant activity have been improved to 90.19% and 86.16%, respectively (6) Good conditions to condense the high protein product were 45.58°C and 41.85 with 20.56% total protein amount and the antioxidant activity was 65.21% The condensed product can be stored for months in frozen condition NgƠnh Công ngh Th c ph m v Khoa Nông nghi p Lu n án t t nghi p ti n s Kh́a 2014 - Tr t2 ng i h c C n Th (7) This condensed product can be added into fish sauce to upgrade under 10 oN to the 2nd and 1st grade fish sauce It was also used to evaluate the oxidation prevention of the dried snakehead fish with the intermedicate moisture 3% of the condensed product was found to be sufficient to store the dried snakehead fish for 10 weeks in cold condition Finally, this research has contributed to scientific materials for solutions on combination of intracellular enzyme and commercially available enzymes It not only creates high value products from by-products of the whiteleg shrimp process, but also improve the value of utility and competitive advantage of Vietnamese shrimp Keywords: Alcalase, flavourzyme, hydrolysis intracellular protease, shrimp head NgƠnh Công ngh Th c ph m vi Khoa Nông nghi p Lu n án t t nghi p ti n s Kh́a 2014 - Tr t2 ng i h c C n Th M CL C L I C M T i TÓM T T iii ABSTRACT v L I CAM OAN vii M C L C viii DANH ŚCH H̀NH xi DANH ŚCH B NG xvi DANH SÁCH T VI T T T xix Ch ng GI I THI U 1.1 t v n đ 1.2 M c tiêu nghiên c u 1.3 N i dung nghiên c u 1.4 i t ng ph m vi nguyên c u c a đ tài 1.5 Ý ngh a c a lu n án 1.6 i m m i c a lu n án Ch ng T NG QUAN TÀI LI U 2.1 Gi i thi u v tôm th ph ph m ch bi n tôm đông l nh Tôm th Thành ph n dinh d ng tôm th chân tr ng Ph ph m tơm q trình ch bi n ng d ng ph ph m s n xu t 2.2 T ng quan v protease 11 Khái ni m v protease 11 H Serine protease 12 H enzyme protease th y s n 13 Enzyme alcalase 14 Enzyme flavourzyme 15 Kh n ng ng d ng c a protease 17 2.3 T ng quan v protein 20 Protein 20 Peptit 21 Axit amin 22 S th y phân protein 24 Vai trò c a protein th y phân 26 2.4 Các nghiên c u có liên quan 31 Nghiên c u ngoƠi n c 31 Nghiên c u n c 32 Ch ng PH NG PH́P NGHIÊN C U 34 3.1 Ph ng ti n nghiên c u 34 a m th i gian thí nghi m 34 NgƠnh Công ngh Th c ph m viii Khoa Nông nghi p ... NăS NGÀNH CÔNG NGH TH C PH M Mã ngành: 62.54.01.01 S D NG TH Tă U TÔM TH CHÂN TR NG (Litopenaeus vannamei) CH BI N CH PH M GIÀU PROTEIN NGHIÊN C U SINH HÀ TH TH Y VY MSNCS: P1114009 CỄNăB ăH NGăD... th t đ u tôm th chơn tr ng (Litopenaeus vannamei) đ ch bi n ch ph m giƠu protein đ c th c hi n b ng cách s d ng enzyme protease n i t i k t h p enzyme th ng m i đ th y phơn th t đ u tôm th nh... Ch ng T NG QUAN TÀI LI U 2.1 Gi i thi u v tôm th ph ph m ch bi n tôm đông l nh Tôm th Thành ph n dinh d ng tôm th chân tr ng Ph ph m tơm q trình ch bi n