Thủy sản là một trong những ngành kinh tế quan trọng góp phần không nhỏ vào nền kinh tế. Tuy nhiên, ngành chế biến thủy sản cũng thải ra môi trường một lượng phế liệu rất lớn và được xem là một trong sáu ngành gây ô nhiễm môi trường nhất. “Phế liệu thủy sản” là cụm từ mà lâu nay ta vẫn hay thường dùng để chỉ cho các phần còn lại của quá trình chế biến như đầu, xương, vây, vẩy, nội tạng… Thế nhưng, ngày nay nó được gọi là nguyên liệu còn lại của quá trình chế biến.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NGUYỄN THỊ NGUYỆT MSSV: 50131025 NGHIÊN CỨU QUI TRÌNH SẢN XUẤT BỘT KHỐNG TỪ XƯƠNG CÁ NGỪ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN GVHD: TS NGUYỄN THỊ MỸ HƯƠNG Nha Trang, tháng năm 2012 i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đề tài tốt nghiệp, nỗ lực học tập, rèn luyện thân, nhận giúp đỡ nhiều cá nhân tập thể Qua tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành đến: Ban Giám Hiệu Trường Đại học Nha Trang Ban chủ nhiệm Khoa Chế Biến Cơ TS.Nguyễn Thị Mỹ Hương người tận tình hướng dẫn bảo kinh nghiệm quý báu suốt thời gian thực đề tài Quý thầy quản lý phịng thí nghiệm cơng nghệ chế biến, hóa sinh - vi sinh, cơng nghệ thực phẩm công nghệ sinh học tạo điều kiện cho suốt trình thực tập tốt nghiệp Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè động viên, khích lệ giúp đỡ nhiệt tình suốt trình học tập hoàn thành đồ án tốt nghiệp Sinh viên thực Nguyễn Thị Nguyệt ii MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC BẢNG v DANH MỤC HÌNH .vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT viii LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan cá ngừ phế liệu từ cá ngừ .2 1.1.1 Tổng quan cá ngừ 1.1.2 Các loài cá ngừ Việt Nam 1.1.2.1 Cá ngừ nhỏ, phân bố địa phương .3 1.1.3 Tình hình khai thác, chế biến xuất cá ngừ giới Việt Nam 1.1.3.1 Tình hình khai thác cá ngừ giới Việt Nam 1.1.3.2 Tình hình sản xuất sản phẩm từ cá ngừ 1.1.3.3 Tình hình xuất cá ngừ Việt Nam 1.1.4 Phế liệu từ cá ngừ hướng tận dụng phế liệu 12 1.1.4.1 Phế liệu cá ngừ 12 1.1.4.2 Hướng tận dụng phế liệu 12 1.2 Tổng quan enzyme Protease thủy phân protein enzyme 14 1.2.1 Giới thiệu enzyme protease 14 1.2.2 Ứng dụng enzyme protease 15 1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình thủy phân enzyme 17 1.3 Tổng quan bột khoáng 19 1.3.1 Giới thiệu chung khoáng 19 1.3.2 Vai trò canxi 21 1.3.3 Vai trò Phospho 23 1.3.4 Khả hấp thụ Canxi thể 23 iii 1.3.5 Tận dụng phế liệu để sản xuất bột khoáng 26 1.3.6 Các phương pháp sản xuất bột khoáng 27 1.3.6.1 Phương pháp thủy phân sử dụng hóa chất 27 1.3.6.2 Phương pháp thủy phân sử dụng enzyme 28 CHƯƠNG II ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.1 Đối tượng nghiên cứu 29 2.1.1 Cá ngừ vây vàng 29 2.1.2 Xương cá ngừ vây vàng 29 2.1.3 Enzyme Protamex 29 2.2 Địa điểm nghiên cứu 30 2.3 Nội dung nghiên cứu 30 2.3.1 Tìm hiểu cá ngừ phế liệu cá ngừ, enzyme trình thủy phân 30 enzyme 30 2.3.2 Xác định thành phần hóa học xương cá ngừ vây vàng 30 2.3.3 Nghiên cứu chế độ thủy phân tối ưu xương cá ngừ vây vàng enzyme Protamex 30 2.3.3.1 Tỉ lệ enzyme so với nguyên liệu 30 2.3.3.2 Nhiệt độ thủy phân 30 2.3.3.3 Thời gian thủy phân 30 2.3.4 Sản xuất sản phẩm bột khoáng từ xương cá ngừ vây vàng đánh giá chất lượng sản phẩm 30 2.4 Phương pháp nghiên cứu 30 2.4.1 Xác định thành phần hóa học phế liệu đầu cá ngừ 30 2.4.2 Quy trình dự kiến sản xuất sản phẩm bột khống từ đầu cá ngừ 31 2.4.3 Bố trí thí nghiệm xác định thơng số kĩ thuật q trình thủy phân 32 2.4.3.1 Bố trí thí nghiệm xác định tỉ lệ enzyme so với nguyên liệu 32 2.4.3.2 Bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ thủy phân thích hợp 34 2.4.3.3 Bố trí thí nghiệm xác định thời gian thủy phân thích hợp 36 2.5 Phương pháp phân tích 38 2.6 Phương pháp xử lý số liệu 38 iv CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 39 3.1 Kết xác định thành phần hóa học xương cá ngừ vây vàng 39 3.1.1 Kết 39 3.1.2 Nhận xét thảo luận 39 3.2 Kết xác định thơng số thích hợp cho q trình sản xuất bột khống 39 3.2.1 Kết xác định tỷ lệ enzyme so với nguyên liệu 39 3.2.2 Kết xác định nhiệt độ thủy phân thích hợp 41 3.2.3 Kết xác định thời gian thủy phân thích hợp 43 3.3 Đề xuất quy trình sản xuất bột khoáng từ xương cá ngừ vây vàng 46 3.3.1 Sơ đồ quy trình sản xuất bột khoáng từ xương cá ngừ vây vàng 46 3.3.2 Thuyết minh quy trình 47 3.4 Chất lượng sản phẩm bột khoáng từ xương cá ngừ vây vàng 48 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 49 KẾT LUẬN 49 ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 PHỤ LỤC 52 v DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.1 Giá trị xuất mặt hàng cá ngừ 2004 Bảng 3.1 Thành phần hóa học xương cá ngừ vây vàng (%) 39 Bảng 3.2 Chất lượng cảm quan bột khoáng 48 Bảng 3.3 Thành phần hóa học bột khoáng 48 vi DANH MỤC HÌNH Trang Hình 1.1 Cá ngừ Hình 1.2 Cá ngừ chù .3 Hình 1.3 Cá ngừ chấm Hình 1.4 Cá ngừ bò Hình 1.5 Cá ngừ sọc dưa Hình 1.6 Cá ngừ vằn .5 Hình 1.7 Cá ngừ vây vàng Hình 1.8 Cá ngừ mắt to Hình 1.9 Nhập cá ngừ mắt to tươi đông lạnh từ Việt Nam số quốc gia năm 2004 10 Hình 2.1 Cá ngừ vây vàng 29 Hình 2.2 Xác định thành phần hóa học xương cá ngừ vây vàng 31 Hình 2.3 Quy trình dự kiến sản xuất bột khống từ xương cá ngừ theo phương pháp thủy phân enzyme 31 Hình 2.4 Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ enzyme/NL thích hợp 33 Hình 2.5 Bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ thủy phân thích hợp 35 Hình 2.6 Bố trí thí nghiệm xác định thời gian thủy phân thích hợp 37 Hình 3.1 Ảnh hưởng tỷ lệ enzyme so với nguyên liệu đến hàm lượng khoáng bột khoáng 40 Hình 3.2 Ảnh hưởng tỷ lệ enzyme so với nguyên liệu đến hàm lượng protein cịn lại bột khống 40 Hình 3.3 Ảnh hưởng nhiệt độ thủy phân đến hàm lượng khống có bột khống 42 Hình 3.4 Ảnh hưởng nhiệt độ thủy phân đến hàm lượng protein lại bột khoáng 43 vii Hình 3.5 Ảnh hưởng thời gian thủy phân đến hàm lượng khoáng có bột khống 44 Hình 3.6 Ảnh hưởng thời gian thủy phân đến hàm lượng protein cịn lại bột khống 44 Hình 3.7 Sơ đồ quy trình sản xuất bột khoáng từ xương cá ngừ vây vàng 46 Hình 3.8 Sản phẩm bột khống từ xương cá ngừ 48 viii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT N/NL : nước nguyên liệu tg : thời gian g : gam opt : optimal l : lit E/NL : tỷ lệ enzyme so với nguyên liệu E/NLopt : tỷ lệ enzyme so với nguyên liệu tối thích Nts : nitơ tổng số LỜI MỞ ĐẦU Thủy sản ngành kinh tế quan trọng góp phần khơng nhỏ vào kinh tế Tuy nhiên, ngành chế biến thủy sản thải môi trường lượng phế liệu lớn xem sáu ngành gây ô nhiễm môi trường “Phế liệu thủy sản” cụm từ mà lâu ta hay thường dùng phần lại trình chế biến đầu, xương, vây, vẩy, nội tạng… Thế nhưng, ngày gọi nguyên liệu cịn lại q trình chế biến Lượng phế liệu không xử lý để lại hậu lớn đặc trưng thủy sản dễ ươn hỏng gây mùi thối, khó chịu Do đó, việc tận thu phế liệu thủy sản thật cần thiết mà sản lượng đánh bắt thủy sản giảm năm gần tình trạng khai thác mức Trong đó, nhu cầu tiêu thụ sản phẩm thủy sản người ngày cao Trước kia, số phế liệu thủy sản tận dụng làm bột cá, phần tận dụng làm thức ăn tươi cho vật nuôi phần lớn thải bỏ mơi trường vừa gây lãng phí, vừa nhiễm mơi trường Vì việc sử dụng hợp lý hiệu lượng phế liệu cá lớn nhà máy chế biến cá tạo hàng ngày để sản xuất sản phẩm có giá trị kinh tế cao yêu cầu cấp thiết Điều vừa làm tăng giá trị phế liệu, giải lượng lớn phế liệu tồn đọng, vừa làm giảm đáng kể ô nhiễm môi trường thủy sản gây Một số phế liệu sử dụng để sản xuất dầu cá, bột cá, sản phẩm thủy phân, collagen, gelatin, bột khoáng,…Trong đó, bột khống hướng nghiên cứu thành phần phế liệu từ xương, đầu cá, có chứa hàm lượng canxi cao Bột khống sử dụng để bổ sung vào thực phẩm thức ăn chăn nuôi để giải phần nhu cầu canxi người động vật nuôi Tại Việt nam nay, phế liệu ngành chế biến sử dụng chủ yếu làm thức ăn cho gia súc, thủy sản làm phân bón Điều chưa mang lại hiệu cao cho nhà sản xuất Xuất phát từ thực tế nên tơi chọn đề tài: “Nghiên cứu quy trình sản xuất bột khoáng từ xương cá ngừ.” Do thời gian thực đề tài có hạn, kinh nghiệm lực thân cịn hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu sót Rất mong đóng góp q thầy tồn thể bạn để báo cáo hoàn thiện Sinh viên thực Nguyễn Thị Nguyệt 46 3.3 Đề xuất quy trình sản xuất bột khoáng từ xương cá ngừ vây vàng 3.3.1 Sơ đồ quy trình sản xuất bột khống từ xương cá ngừ vây vàng Xương cá ngừ Xử lý Nghiền nhỏ Thủy phân - Tỷ lệ enzyme so với nguyên liệu: 0,3% - Nhiệt độ thủy phân: 500C - Thời gian thủy phân: 4h Bất hoạt enzyme Lọc Phần lỏng Phần rắn Rửa nước nóng Sấy (1050C, t= 4h) Nghiền Bột khống Bao gói, bảo quản Hình 3.7 Sơ đồ quy trình sản xuất bột khống từ xương cá ngừ vây vàng 47 3.3.2 Thuyết minh quy trình Nguyên liệu: phế liệu xương cá ngừ vây vàng thu mua phải đảm bảo tươi, chưa bị ươn Phải bảo quản lạnh (duy trì nhiệt độ