Nghiên cứu chế biến các sản phẩm giàu protein từ cá lóc (channa striata) nuôi tt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ TĨM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Chun ngành: Cơng nghệ thực phẩm Mã ngành: 62.54.01.01 VÕ HOÀNG NGÂN NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN CÁC SẢN PHẨM GIÀU PROTEIN TỪ CÁ LĨC (Channa striata) NI Cần Thơ, 2020 CƠNG TRÌNH ĐƢỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Văn Mười Luận án bảo vệ trước hội đồng chấm luận án tiến sĩ cấp Trường Họp tại: Phòng Bảo Vệ Luận Án Tiến sĩ (Phòng họp 3, lầu 2), Khu II - Nhà Điều Hành, Trường Đại học Cần Thơ Vào lúc: 14 giờ, ngày 17 tháng 11 năm 2018 Phản biện 1: PGS.TS Đái Thị Xuân Trang Phản biện 2: GS.TS Đống Thị Anh Đào Có thể tìm hiểu luận án thư viện: Trung tâm Học liệu, Trường Đại học Cần Thơ Thư viện Quốc gia Việt Nam DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ (1) Trần Thanh Trúc, Võ Hồng Ngân Nguyễn Văn Mười, 2016 Ảnh hưởng muối phụ gia đến tạo gel đặc tính cấu trúc chả cá lóc đơng lạnh Tạp chí khoa học Trường Đại học Cần Thơ, Số chuyên đề: Nông nghiệp,1: 122-130 https://doi.org/10.22144/ctu.jsi.2016.030 ISSN 1859-2333 (2) Vo, Hoang Ngan, Tran, Thanh Truc, Nguyen, Van Muoi, 2017 An exploration of the factors affecting the soluble protein extraction from cultured snakehead fish (channa striata) muscle Vietnam Journal of Science and Technology, 55(5A): 74-82 https://doi.org/10.15625/2525-2518/55/5A/12181 ISSN 0866-708X (3) Vo, Hoang Ngan., Tran, Thanh Truc, Nguyen, Van Muoi, 2018 Optimization of salt - water suplementation combined with other additives to improve the quality of snakehead fish cake Proceedings in “The 3rd International Conference on Sustainable Global Agriculture and Food (November 2018) HCMC, Vietnam” 296-310 ISBN 978-604-67-1160-5 (4) Nguyen, Van Muoi, Tran, Thanh Truc, Vo, Hoang Ngan, 2019 The influence of additives on frozen snakehead fish surimi and the application of transglutaminase to fish cakes Acta Scientiarum Polonorum Technologia Alimentaria, 18(2): 1-9 http://dx.doi.org/10.17306/J.AFS.2019.0636 pISSN 16440730; eISSN 1898-9594 Chƣơng MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết luận án Trong năm qua, ngành thủy sản Việt Nam ln có tăng trưởng mạnh ngành đứng đầu mặt hàng xuất nước, góp phần đưa Việt Nam trở thành mười nước xuất thủy sản hàng đầu giới Chiếm khoảng 70% diện tích 73% sản lượng nước, thủy sản trở thành mạnh kinh tế quan trọng vùng Đồng sơng Cửu Long, đóng góp phần lớn cho tiêu thụ nội địa xuất nước Trong đó, nghề ni cá lóc có tốc độ phát triển mạnh mẽ, sản lượng cá lóc tăng nhanh mơ hình ni đa dạng mức độ thâm canh hóa cao Chính diện tích ni cá lóc ngày mở rộng khơng theo quy hoạch nên làm lượng cung lớn lượng cầu gây tồn ứ đầu Bên cạnh đó, nhiều nghiên cứu cho thấy nhu cầu protein toàn cầu tăng gấp đôi vào năm 2050, điều không áp lực tăng dân số mà nhận thức ngày cao tầm quan trọng protein sức khỏe người nói chung đặc biệt sức khỏe người cao tuổi Trong số thực phẩm chứa protein, thủy sản cho nguồn cung cấp đến 17% nhu cầu protein tồn cầu Hơn nữa, cá lóc từ lâu biết đến nguồn protein có tiềm lớn cho tiêu thụ người, người có sức khỏe Có giá trị protein cá lóc chứa đầy đủ, cân đối acid amin thiết yếu acid amin không thiết yếu Trong thành phần protein thủy sản protein hịa tan có nhiều giá trị sinh học, đặc biệt có tiềm ứng dụng việc tạo chế phẩm protein thủy phân giá trị cao Thành phần protein sợi thu nhận từ q trình trích ly protein hịa tan mang đặc tính cấu trúc tốt, thích hợp sử dụng chế biến surimi cá lóc Chả chế biến từ surimi cá lóc hứa hẹn nguồn thực phẩm giàu protein cho người bị bệnh tiểu đường, béo phì người dễ bị dị ứng với mùi cá Ngoài ra, protein từ phụ phẩm chiếm tỷ lệ lớn, chất lượng protein tương tự thịt cá khó sử dụng trực tiếp cho tiêu thụ người nên cần có giải pháp hữu hiệu việc thu nhận nguồn protein Do đó, việc nghiên cứu thu nhận chế biến sản phẩm giàu protein từ thành phần khác ngun liệu cá lóc ni có ý nghĩa quan trọng kinh tế khoa học, giúp tăng hiệu kinh tế nghề ni cá lóc đồng thời tạo sản phẩm giàu protein giá trị cao đáp ứng nhu cầu tiêu thụ 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Tối ưu hóa hiệu thu nhận thành phần khác nguyên liệu để chế biến bảo quản sản phẩm giàu protein từ cá lóc ni theo định hướng xây dựng quy trình sản xuất bán thành phẩm surimi lạnh đông, chả cá chiên dạng ăn liền, dịch thủy phân protein hịa tan có hoạt tính sinh học cao dịch protein tận dụng từ phụ phẩm sau trình chế biến 1.3 Nội dung nghiên cứu Xác định yếu tố có ảnh hưởng đến hiệu trích ly protein hịa tan từ thịt cá lóc ni; Nghiên cứu điều kiện thích hợp thu nhận sản phẩm protein thủy phân có hoạt tính sinh học cao; Xây dựng quy trình chế biến surimi từ paste thịt cá lóc ứng dụng transglutaminase chế biến bảo quản chả cá lóc ăn liền; Tối ưu hóa hiệu thu hồi protein từ phụ phẩm cá lóc ni phương pháp ủ với chế phẩm Bacillus subtilis 1.4 Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn luận án Kết nghiên cứu luận án cho thấy tiềm to lớn việc sử dụng nguồn nguyên liệu cá lóc nuôi chế biến sản phẩm giàu protein bao gồm surimi cá lóc, chả từ surimi dịch protein thủy phân Nghiên cứu có ý nghĩa khoa học thực tiễn lớn vấn đề tạo sản phẩm thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, giàu protein việc tích hợp nhiều kỹ thuật cơng nghệ q trình chế biến kỹ thuật trích ly, cơng nghệ enzyme, cơng nghệ vi sinh lý thuyết rào cản bảo quản sản phẩm Kết nghiên cứu cịn góp phần giải khó khăn tiêu thụ nguồn nguyên liệu cá lóc ni, từ giúp cải thiện thu nhập cho người nuôi cá xây dựng diện mạo vùng nông thơn Ngồi ra, việc sử dụng phụ phẩm nguồn nguyên liệu chế biến chế phẩm giàu protein dạng dịch protein thủy phân giúp tận dụng nguồn nguyên liệu góp phần giải tốt vấn đề ô nhiễm môi trường chế biến thủy sản Với kết đạt từ nghiên cứu mở triển vọng cho việc sử dụng cách tồn diện nguồn protein cá lóc để chế biến thành thực phẩm có giá trị gia tăng chế phẩm giàu protein khác, phục vụ cho sức khỏe người 1.5 Điểm luận án Luận án đóng góp giải pháp thiết thực, có hiệu cao việc thu nhận chế biến sản phẩm giàu protein từ thịt cá lóc ni Protein hịa tan trích ly từ phi lê cá sau trình thủy phân tạo sản phẩm có hoạt tính sinh học cao khơng khả kháng oxy hóa mà cịn khả ức chế enzyme chuyển hóa angiotensin, từ mang đến tiềm ứng dụng chế biến sản phẩm thực phẩm chức Paste thịt cá giàu protein sau trích ly protein hịa tan ứng dụng thành cơng chế biến surimi cá lóc lạnh đơng có khả bảo quản dài Sản phẩm chả chiên chế biến từ surimi lạnh đông với hỗ trợ transglutaminase có cấu trúc gel tốt khả giữ nước độ bền gel Cuối cùng, tối ưu hóa cho q trình ủ với chế phẩm Bacillus subtilis giúp thu nhận triệt để lượng protein từ phụ phẩm cá lóc thể qua hiệu suất chất lượng protein thu hồi cao Có thể nói, đóng góp luận án giải pháp tổng thể trình thu nhận chế biến cách hiệu nguồn protein từ cá lóc ni 1.6 Kết cấu luận án Luận án bao gồm chương với 146 trang: Chương 1- Giới thiệu (trang 1÷3); Chương 2- Tổng quan tài liệu (trang 4÷33); Chương 3- Phương pháp nghiên cứu (trang 34÷63 với 17 thí nghiệm); Chương 4- Kết thảo luận (trang 64÷144); Chương 5- Kết luận đề xuất (trang 145÷146) Trong nội dung có 37 bảng 31 hình Bài viết sử dụng 323 tài liệu tham khảo, bao gồm 296 tài liệu tiếng Anh 27 tài liệu tiếng Việt Chƣơng TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Cá lóc ni Cá lóc đen (Channa striata) lồi cá nước đặc trưng Việt Nam có giá trị dinh dưỡng cao, thịt thơm ngon, thị trường người dân ưa chuộng Đây loài thủy sản có giá trị dinh dưỡng cao, thịt cá lóc chứa nhiều chất đạm, khống, chứa chất béo lượng Hàm lượng protein thịt cá lóc vào khoảng 16-18%, loại protein dễ tiêu hóa dễ hấp thu protein từ thịt động vật khác Chất lượng protein có giá trị cao chứa đầy đủ cân đối acid amin thiết yếu không thiết yếu Thành phần acid amin cá lóc có giá trị y học cao, đóng vai trị quan trọng việc giảm đau trình chữa lành vết thương 2.2 Các phƣơng pháp thu nhận chế biến sản phẩm protein từ cá lóc Trích ly q trình phân riêng cấu tử chất tan chất lỏng hay chất rắn chất lỏng khác gọi dung môi Nhiều nghiên cứu cho thấy dung môi nước cất với cường độ ion khác thích hợp để tiến hành trích ly protein chất từ thủy sản, đồng thời việc sử dụng nước cất để trích ly giúp thành phần thu hồi phù hợp chế biến thực phẩm Protein thủy phân từ thủy sản, cụ thể từ cá sản phẩm trình thủy phân thịt cá phụ phẩm trình chế biến sản phẩm từ cá enzyme protease Quá trình thủy phân protein tạo sản phẩm đoạn peptide, acid amin tự có giá trị dinh dưỡng, sinh học đáp ứng chức sinh lý cho thể người Đây phương pháp chế biến mang lại hiệu suất thu hồi protein cao không ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm cuối Hiện nay, protein thủy phân từ thủy sản coi nguồn thực phẩm chức nguồn tạo peptide có hoạt tính sinh học quan trọng Protein thịt cá sau loại thành phần hòa tan phối trộn với hợp chất chống đông tạo sản phẩm gọi surimi Đây bán thành phẩm thường đông dạng khối tồn trữ dạng đông, surimi thường sử dụng làm nguyên liệu để nghiên cứu chế biến sản phẩm dạng gel protein cá chả có giá trị dinh dưỡng cảm quan cao Ngồi ra, cho hịa tan thành phần protein từ phụ phẩm thủy sản để tạo sản phẩm peptide acid amin tự do, vi sinh vật enzyme chúng cơng cụ sinh học hữu ích để thu hồi chất dinh dưỡng cần thiết có phụ phẩm thủy sản Việc thu nhận protein từ phụ phẩm có ý nghĩa quan trọng, giúp gia tăng hiệu thu hồi trình chế biến thủy sản đồng thời hạn chế tác động phụ phẩm đến mơi trường 2.3 Nghiên cứu ngồi nƣớc thu nhận chế biến sản phẩm giàu protein từ cá lóc Quốc tế có nhiều cơng bố khẳng định giá trị dinh dưỡng y học nguồn nguyên liệu cá lóc Nghiên cứu Gam et al (2005, 2006) Haniffa et al (2014) phân tích protein cá lóc cho thấy thành phần protein giàu acid amin với hàm lượng cao cân đối, có vai trị quan trọng dinh dưỡng y học Firlianty et al (2013) cho thấy cá lóc lồi thủy sản có hàm lượng protein cao Đồng thời, thịt cá lóc cịn có tính chất dược lý đánh giá cao thể nghiên cứu Jais (2007) Ma and Mj (2012) Buhari (2015) cho dịch trích cá lóc có khả ứng dụng điều trị ung thư Việc đánh giá trình tự biến đổi cá lóc sau chết điều kiện lạnh thực Varghese and Mathew vào năm 2016 Đến năm 2018, Rosmawati et al bước đầu có cơng bố việc xác định thành phần hóa học, acid amin collagen da xương cá lóc Kết nghiên cứu cho thấy cá lóc nguồn nguyên liệu có giá trị dinh dưỡng y học cần quan tâm khai thác Mặc dù nguồn nguyên liệu có giá trị dinh dưỡng y học có tiềm to lớn cơng bố ngồi nước việc thu nhận chế biến thành phần protein từ lóc cịn hạn chế Năm 2012, Marimuthu et al thực nghiên cứu tác động phương pháp làm chín khác đến chất lượng thịt cá lóc phi lê Nghiên cứu Mustafa et al (2012, 2013) cho thấy dịch trích thu từ cá lóc giàu albumin kẽm, thành phần có vai trị to lớn sức khỏe người đặc biệt việc chữa lành vết thương hậu phẫu Năm 2014, nghiên cứu thủy phân thu hồi peptide có khả ức chế enzyme chuyển hóa angiotensin từ protein chất từ cá lóc Ghassem et al cho thấy, enzyme alcalase cho hiệu thu hồi sản phẩm thủy phân với khả ức chế enzyme chuyển hóa angiotensin cao Lestari and Nanisa (2014) thực nghiên cứu tác động dạng chitosan khác đến chất lượng cá lóc xay bảo quản lạnh Tan and Azhar (2014) có nghiên cứu tạo sản phẩm bột từ thịt phi lê cá lóc có hàm lượng số acid cao Năm 2015, Wiranata et al sử dụng ethanol tác nhân gây đông tụ để thu hồi albumin từ nước rửa chế biến surimi cá lóc Romadhoni et al (2016) nghiên cứu trích ly albumin từ thịt cá lóc để tạo chế phẩm giàu albumin dạng bột Nghiên cứu Rahayu et al (2016) chứng minh peptide có hoạt tính sinh học thu từ protein cá lóc hợp chất tự nhiên có tiềm để tăng tốc độ chữa lành vết thương trường hợp sau phẫu thuật sau sinh đồng thời giúp gia tăng albumin Trong nghiên cứu năm 2017, Syukroni et al tạo sản phẩm albumin dạng viên nén từ nước rửa surimi cá lóc đạt yêu cầu tiêu chuẩn quốc gia Indonesia Đến năm 2018, Fahrizal et al thực nghiên cứu so sánh chất lượng surimi từ cá rơ phi cá lóc (Channa striatus) kết luận rằng, việc bổ sung 5% sucrose, 5% sorbitol 0,4% STPP cho sản phẩm surimi từ cá lóc có chất lượng tốt Năm 2018, Zakaria and Sarbon sử dụng protein thủy phân từ cá lóc để hạn chế oxy hóa lipid xảy xúc xích bảo quản lạnh Ikasari and Donny (2018) nghiên cứu sử dụng acid bazơ tạo chế phẩm protein từ phụ phẩm q trình trích ly cá lóc Bên cạnh cơng bố quốc tế vừa nêu, nghiên cứu nước đối tượng cá lóc ni cịn Nghiên cứu Truong et al (2015) sử dụng bromelain thô việc rút ngắn thời gian lên men mắm cá lóc đạt hiệu cao Trần Thanh Trúc et al (2016) khảo sát ảnh hưởng phụ gia bổ sung đến chất lượng sản phẩm chà bơng cá lóc Năm 2017, Tran et al sử dụng protease từ nội tạng cá lóc cải thiện đặc tính hóa lý xúc xích cá lóc Tất cơng bố cho thấy, protein cá lóc có giá trị dinh dưỡng y học tốt chưa khai thác cách có hiệu quả, đặc biệt nguồn ngun liệu cá lóc ni dồi vùng Đồng sông Cửu Long Điều giúp mở tiềm to lớn cho nghiên cứu thu nhận chế biến sản phẩm từ nguồn nguyên liệu protein cá lóc ni Đồng thời vấn đề cho thấy nhu cầu giải pháp cho việc thu nhận chế biến cách triệt để thành phần protein khác cá lóc cần thiết có tính khả thi cao Chƣơng PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Phƣơng tiện nghiên cứu - Thời gian nghiên cứu: từ 6/2015 đến 6/2019 - Nghiên cứu sử dụng phương tiện, dụng cụ, trang thiết bị Phịng thí nghiệm Bộ mơn Cơng nghệ thực phẩm Bộ môn, Khoa trực thuộc trường Đại học Cần Thơ - Các hóa chất sử dụng nghiên cứu: Chế phẩm protease thương mại (Alcalase 800 U/mL, Flavourzyme 700 U/mg, Papain (750 U/mg), Neutrase (400 U/mg), Novozymes, Đan Mạch; transglutaminase 40 U/g (Activa TG-SR-MH), Malaysia; ACE (Enzyme chuyển hóa angiotensin) (400 U/L, trích ly từ phổi thỏ); hóa chất phân tích có độ tinh khiết phù hợp nhập phân phối Chi nhánh Công ty Vật tư Khoa học kỹ thuật Cần Thơ - Các phụ gia cần thiết cho nghiên cứu - Ngun liệu chính: Cá lóc ni có khối lượng dao động khoảng 400700 g mua trực tiếp vùng ni huyện Tam Bình, tỉnh Vĩnh Long Cá sau mua vào buổi sáng sớm vận chuyển dạng sống phịng thí nghiệm, thời gian vận chuyển khoảng Tại phịng thí nghiệm, cá sống giữ ổn định bể nước trước tiến hành công đoạn xử lý 3.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 3.2.1 Phƣơng pháp phân tích Các tiêu phương pháp phân tích thực Bảng 3.1 Bảng 3.1: Chỉ tiêu phương pháp phân tích TT Chỉ tiêu Phương pháp phân tích Hàm lượng nitơ tổng số (%) Phương pháp Kjeldahl, TCVN 8125:2009 Protein hòa tan (%) Phương pháp Lowry et al (1951) Hàm lượng lipid mẫu rắn Phương pháp Soxhlet, TCVN 8125:2009 (%) Hàm lượng lipid mẫu lỏng (%) Phương pháp Adam-Rose-Gottlieb Tổng nitơ bazơ bay hơi, Phương pháp TCVN 9215-2012 TVBN (%) Tổng số vi sinh vật hiếu khí Phương pháp TCVN 4884:2005 (CFU/g) Khả giữ nước, WHC (%) Phương pháp nén áp lực giấy lọc Grau and Hamm (1957; trích dẫn Honikel and Hamm, 1994) Giá trị pH Sử dụng pH kế, theo ISO 2917:1999(E) TT 10 Chỉ tiêu Độ ẩm (%) Độ trắng (L* - 3.b*) 11 Độ bền gel, GS (g x mm) 12 Hiệu suất thủy phân, DH (%) 13 Hiệu suất thu hồi protein, HSTH-Protein (%) 14 15 16 Hàm lượng nitơ formol (%) Hàm lượng nitơ amoniac (%) Hàm lượng nitơ amin (%) 17 18 19 Khả ức chế ACE (%) Khả thu nhận gốc tự DPPH (%) Khối lượng phân tử 20 Cấu trúc vi mô 21 Acid amin tự 22 Hiệu suất trích ly protein tổng số, HSTL-Protein tổng số (%) 23 Hiệu suất trích ly protein hòa tan, HSTL-Protein hòa tan (%) 24 Hàm lượng lipid trích ly, HLLipid trích ly (%) Phương pháp phân tích Phương pháp NMKL số 57-1994 Thiết bị đo màu NH300 (Trung Quốc) với hệ màu CIE đèn D65, Park (1994) GS = lực phá vỡ x độ biến dạng (Nowsad et al., 2000) DH = Hàm lượng α-amino nitrogen /Hàm lượng nitơ tổng số (Liu et al., 2013) HSTH-Protein = (hàm lượng protein sản phẩm x thể tích sản phẩm) x 100%/ (hàm lượng protein nguyên liệu x lượng nguyên liệu) Chuẩn độ formol (Liu et al., 2013) Phương pháp TCVN 3706 – 90 Hàm lượng nitơ amin = Hàm lượng nitơ formol – Hàm lượng nitơ amoniac Phương pháp Restrepo et al (2013) Phương pháp Vo et al (2016) Phương pháp điện di SDS-PAGES, gửi phân tích Viện Nghiên cứu phát triển Công nghệ sinh học Chụp SEM, gửi mẫu phân tích Phịng thí nghiệm chuyên sâu, Đại học Cần Thơ TCVN 8764:2012, gửi mẫu phân tích NAFIQAD-6 HSTL-Protein tổng số = (hàm lượng protein tổng số sản phẩm x thể tích sản phẩm) x 100%/ (hàm lượng protein tổng số nguyên liệu x khối lượng nguyên liệu) HSTL-Protein hòa tan = (hàm lượng protein hịa tan sản phẩm x thể tích sản phẩm) x 100%/ (hàm lượng protein tổng số nguyên liệu x khối lượng nguyên liệu) HL-Lipid trích ly = Hàm lượng lipid dịch trích x 100% / Hàm lượng protein tổng số dịch trích 3.2.2 Phƣơng pháp thu thập xử lý kết Các thí nghiệm bố trí ngẫu nhiên với lần lặp lại Kết thí nghiệm phân tích thống kê sử dụng chương trình Statgraphics Centurion XVII phần mềm Excel Phương pháp phân tích phương sai (ANOVA) kiểm định LSD, kiểm định Duncan sử dụng để kết luận sai khác nghiệm thức Thí nghiệm tối ưu thiết kế theo 4.2.3 Điều kiện nhiệt độ thời gian trích ly protein hịa tan từ thịt cá lóc ni a Ảnh hưởng nhiệt độ đến q trình trích ly protein hịa tan Nhiệt độ yếu tố có ảnh hưởng lớn đến q trình trích ly protein hịa tan, nhiệt độ q cao hay thấp có tác động làm giảm hiệu trích ly Kết nghiên cứu giúp xác định việc trích ly điều kiện nhiệt độ phịng (30C) cho hiệu trích ly protein hịa tan cao đồng thời tiết kiệm chi phí lượng kiểm sốt tiến trình đơn giản b Ảnh hưởng thời gian đến q trình trích ly protein hịa tan Thời gian yếu tố định hiệu q trình trích ly, thời gian q ngắn khơng đủ để q trình khuếch tán thành phần hịa tan dung mơi làm hiệu suất trích ly thấp Tuy nhiên, thời gian trích ly q dài khơng khơng mang lại hiệu cao mà cịn ảnh hưởng đến phẩm chất sản phẩm trích ly Kết nghiên cứu cho thấy việc thực trình trích ly 20 phút cho hiệu suất trích ly protein đạt cao với giá trị 12,80±0,14% protein hòa tan 23,57±0,39% protein tổng Hàm lượng lipid dịch trích thời gian trích thấp, mức 3,74±0,12% c Tối ưu hóa nhiệt độ thời gian trích ly protein hịa tan Dựa kết xác định tác động nhân tố riêng lẻ nhiệt độ thời gian đến hiệu trích ly protein hịa tan từ thịt cá lóc ni, tác động hồi quy tương quan nhân tố đến hàm mục tiêu trình trích ly protein hịa tan từ thịt cá lóc ni (Y1 – Hiệu suất trích ly protein hịa tan, %; Y2 – Hiệu suất trích ly protein tổng, % Y3 – Hàm lượng lipid trích ly, %) xác định theo phương pháp bề mặt đáp ứng với thiết kế phức hợp tâm thiết lập Các phương trình hồi quy biểu diễn tương quan nhiệt độ thời gian trích ly đến hàm mục tiêu q trình trích ly protein hịa tan thể sau Y1 = 0,6 + 0,59X1 + 0,35X2 - 0,008X12 - 0,005X1X2 - 0,006X22 R2 = 96,40% R2điều chỉnh = 95,80% Y2 = -16,36 + 2,08 X1 + 0,88X2 - 0,031X12 - 0,013X1X2 - 0,011X22 R2 = 99,23%, R2điều chỉnh = 99,11% Y3 = 5,056 - 0,069X1 - 0,125X2 + 0,001X12 + 0,001X1X2 + 0,003X22 R2 = 95,12% R2điềuchỉnh = 94,30% Các phương trình hồi quy xây dựng với hệ số tương quan cao đồng thời kiểm định thiếu phù hợp có giá trị P>0,05 chứng tỏ phù hợp phương trình hồi quy kết thực nghiệm Các phương trình giải thích tương quan nhiệt độ thời gian trích ly đến hiệu suất trích ly protein hịa tan, hiệu suất trích ly protein tổng 12 số hàm lượng lipid trích ly tương ứng mức 96,40%, 99,23% 95,12% Mối quan hệ tác động nhiệt độ thời gian trích ly đến hiệu trích ly protein hịa tan thể đồ thị bề mặt đáp ứng đồ thị đường đồng điểm Hình 4.1 Hình 4.2 Hình 4.1: Đồ thị biểu diễn tác động tương tác nhiệt độ thời gian đến hiệu trích ly protein hịa tan Hình 4.2: Đồ thị biểu diễn tương tác nhiệt độ thời gian đến hàm mục tiêu q trình trích ly protein hịa tan Kết tối ưu hóa nhiều đáp ứng giúp xác định điều kiện nhiệt độ thời gian trích ly tối ưu 34,98C 13,76 phút Giá trị tối ưu hàm mục tiêu thể Bảng 4.2 Giá trị mong muốn đạt tối ưu hóa nhiều đáp ứng 99% Bảng 4.2: Kết tối ưu hóa nhiều đáp ứng trích ly protein hịa tan Chế độ Chế độ Y1max, Y2min, Nhân tố tối ưu % % Thấp Cao Nhiệt độ, °C 20 40 34,98 13,59 22,00 Thời gian, phút 10 30 13,76 Y3min, % 3,29 Để kiểm chứng điều kiện tối ưu, thí nghiệm kiểm chứng điều kiện tối ưu có điều chỉnh (35C 14 phút) thực thu cá giá trị hiệu suất trích ly protein hịa tan, hiệu suất trích ly protein tổng số hàm lượng lipid trích ly 13,47±0,20%, 25,40±0,43% 3,33±0,11% 4.2.4 Tác động pH dung mơi đến hiệu trích ly protein hịa tan Trong trích ly protein, việc điều chỉnh pH giải pháp hiệu cho trình hịa tan protein ngun liệu vào dung mơi, làm tăng hiệu thu nhận protein Kết khảo sát pH dung mơi trích ly thay đổi từ pH2 đến pH12 (Bảng 4.3) cho thấy, pH10 phù hợp trích ly thu hồi protein hịa tan từ thịt cá lóc ni Tại điều kiện trích ly pH10, hiệu suất trích ly protein hịa tan, hiệu suất trích ly protein tổng số hàm lượng lipid trích ly 14,39±0,18%, 25,45±0,52% 3,50±0,10% Sản 13 phẩm dịch trích ly có hàm lượng protein hịa tan 13,69±0,17 mg/mL, protein sản phẩm có khối lượng phân tử tập trung chủ yếu mức 100 kDa Các thành phần protein có khối lượng phân tử khoảng 40 kDa chiếm tỷ lệ cao Bảng 4.3: Ảnh hưởng pH dung mơi đến hiệu trích ly protein hịa tan Hiệu suất trích ly Hiệu suất trích ly Hàm lượng lipid pH protein hịa tan (%) protein tổng số (%) trích ly (%) a cd 10,70±0,26 24,27±0,43 4,76±0,16d e cde 14,48±0,35 24,51±0,52 4,69±0,28d 14,00±0,29d 23,98±0,34c 6,03±0,13f b b 12,83±0,24 22,23±0,27 3,93±0,10c 13,08±0,27bc 22,25±0,30b 5,40±0,23e c def 13,32±0,27 25,07±0,60 3,24±0,18ab 7,4 (ĐC) 13,47±0,20c 25,40±0,43f 3,33±0,11ab c def 13,43±0,12 24,96±0,79 3,14±0,37a 13,97±0,13d 25,16±0,52ef 3,20±0,12ab de f 10 14,39±0,18 25,45±0,52 3,50±0,10b 11 13,49±0,16c 25,33±0,42ef 4,57±0,08d 12 10,85±0,23a 19,37±0,06a 6,89±0,10g (Các chữ khác cột biểu thị khác biệt có ý nghĩa nghiệm thức khảo sát độ tin cậy 95%) Tóm lại, việc trích ly protein hịa tan từ phi lê thịt cá lóc dung môi NaCl 0,15M, pH10, 35°C, thời gian 14 phút, sử dụng tỷ lệ nguyên liệu dung mơi mức 1:2 (w/v) thu dịch trích ly có hàm lượng protein hịa tan trung bình 13,69±0,17 mg/mL Tại điều kiện trích ly tối ưu, hiệu suất trích ly protein hịa tan hiệu suất trích ly protein tổng số tính protein tổng số nguyên liệu tương ứng 14,39±0,18%, 25,45±0,52%, hàm lượng lipid trích ly 3,50±0,10% Bên cạnh sản phẩm dịch protein, trình trích ly cịn thu 70,76% paste thịt cá có độ ẩm 78,47% 16,75% protein sử dụng làm nguyên liệu nghiên cứu chế biến surimi chả cá lóc chiên ăn liền 4.3 Thu hồi sản phẩm protein thủy phân có hoạt tính sinh học cao 4.3.1 Thành phần hóa lý dịch protein trích ly Kết phân tích thành phần dịch trích protein thu cho thấy, hàm lượng protein tổng số 100 mL dịch trích 2,32±0,06% Với hàm lượng lipid thấp 0,08±0,01% pH mức pH6,46±0,27 cho thấy dịch trích thu phù hợp để ứng dụng thủy phân enzyme protease để tạo sản phẩm có hoạt tính sinh học cao 14 4.3.2 Ảnh hƣởng loại enzyme đến khả ức chế ACE kháng oxy hóa sản phẩm thủy phân Kết khảo sát hiệu thủy phân loại protease (alcalase, bromelain, flavourzyme, neutrase, papain) cho thấy, alcalase flavourzyme có hiệu thủy phân bậc với hiệu suất thủy phân cao tương ứng 27,93±0,41% 32,30±0,23% Hoạt tính ức chế ACE, kháng oxy hóa sản phẩm thủy phân tương ứng mức 38,85±1,01%, 71,63±0,76% alcalase 39,17±0,68%, 72,95±1,29% flavourzyme Ngoài ra, xét chế thủy phân, flavourzyme vừa sử dụng endoprotease exoprotease với alcalase endoprotease cho hiệu thủy phân cao Do vậy, kết hợp hai loại enzyme việc thủy phân thu hồi protein có khả ức chế enzyme chuyển hóa angiotensin kháng oxy hóa có tính khả thi cao 4.3.3 Ảnh hƣởng tỷ lệ kết hợp enzyme đến khả ức chế ACE kháng oxy hóa sản phẩm thủy phân Kết nghiên cứu cho thấy, ứng với tỷ lệ kết hợp alcalase flavourzyme khác cho hiệu thủy phân khác nhau, kết hợp cho thấy hiệu thủy phân cao so với việc sử dụng riêng lẻ enzyme Với tỷ lệ kết hợp 25% alcalase 75% flavourzyme cho hiệu cao thủy phân protein hịa tan từ thịt cá lóc ni Ở tỷ lệ kết hợp này, hiệu suất thủy phân đạt 38,38±0,43%, hoạt tính ức chế enzyme chuyển hóa angiotensin kháng oxy hóa sản phẩm thủy phân cao đạt tương ứng 40,49±0,43% 75,02±0,91% 4.3.4 Ảnh hƣởng nhiệt độ pH đến khả ức chế enzyme chuyển hóa angiotensin kháng oxy hóa sản phẩm thủy phân Nhiệt độ pH có ảnh hưởng nhiều đến hiệu suất thủy phân nhân tố định khả ức chế enzyme chuyển hóa angiotensin khả thu nhận gốc tự DPPH sản phẩm thủy phân Kết nghiên cứu giúp xác định nhiệt độ 50°C pH7 phù hợp cho hoạt động thủy phân hỗn hợp alcalase flavourzyme Quá trình thủy phân cho hiệu suất thủy phân, khả ức chế enzyme chuyển hóa angiotensin khả thu nhận gốc tự DPPH cao nhất, tương ứng mức 39,89±0,36%, 41,14±0,41% 74,80±1,30% 4.3.5 Ảnh hƣởng hoạt tính enzyme thời gian thủy phân đến khả ức chế ACE kháng oxy hóa sản phẩm thủy phân Khi hoạt tính enzyme thời gian thủy phân tăng làm cho hiệu suất thủy phân tăng Tuy nhiên, hoạt tính sinh học sản phẩm thủy phân cao trình thủy phân đạt mức độ định Kết khảo sát cho thấy, với hoạt tính hỗn hợp enzyme 600 U/gprotein thủy phân cho sản phẩm có hoạt tính sinh học cao khả 15 ức chế enzyme chuyển hóa angiotensin khả thu nhận gốc tự DPPH tương ứng 44,96±0,78% 78,84±1,37% Tại điều kiện này, hiệu suất thủy phân hỗn hợp enzyme đạt 50,58±0,66% 4.3.6 Xác định tính chất sản phẩm thủy phân từ protein hịa tan Kết phân tích cho thấy, sản phẩm thủy phân có 0,04±0,002% lipid, 1,94±0,06% protein bao gồm acid amin peptide mạch ngắn có khối lượng phân tử thấp, phân bố xung quanh 14,4 kDa (Hình 4.3), hiệu suất thu hồi protein đạt 82,20±0,95% Kết phân tích thành phần acid amin cho thấy, sản phẩm dịch protein có chất lượng tốt nhờ có đầy đủ acid amin thiết yếu (Bảng 4.4) Bảng 4.4: Thành phần acid amin sản phẩm thủy phân (cô đặc 10 lần) Tên acid amin Hàm lượng (mg/mL) Tên acid amin Hàm lượng (mg/mL) Valine 1,2 Glycine 1,47 Tyrosine 0,26 Glutamic acid 0,69 Threonine 1,08 Cystine 0,047 Serine 0,0004 Aspartic acid 0,045 Proline 0,2 Arginine ND Phenylalanine 1,5 Alanine 1,26 Methionine 0,63 Lysine 0,015 Leucine 1,7 Isoleucine 1,1 Histidine 0,8 Hình 4.3: Khối lượng phân tử protein dịch trích ly (4) sản phẩm thủy phân (10) Kết phân tích hoạt tính sinh học cho thấy, sản phẩm thủy phân có nồng độ ức chế 50% hoạt tính enzyme chuyển hóa angiotensin nồng độ thu nhận 50% gốc tự DPPH tương ứng khoảng 4,55 mgN/mL 1,55 mgN/mL 16 Nhƣ vậy, từ kết nghiên cứu cho thấy, việc thủy phân sản phẩm protein trích ly loại enzyme điều kiện thủy phân khác giúp nâng cao hoạt tính sinh học dịch protein Tỷ lệ kết hợp 25%:75% alcalase flavourzyme cho hiệu q trình thủy phân cao Chế độ thích hợp trình thủy phân xác định nhiệt độ 50°C pH7 thời gian với việc sử dụng hỗn hợp enzyme có hoạt tính 600 U/gprotein) Quá trình thủy phân thu hồi 82,20% protein, sản phẩm trình thủy phân dịch protein chất lượng cao nhờ có đầy đủ thành phần acid amin thiết yếu, khối lượng phân tử sản phẩm thấp, phân bố xung quanh 14,4 kDa có hoạt tính sinh học cao Sản phẩm dịch thủy phân có nồng độ ức chế 50% hoạt tính enzyme chuyển hóa angiotensin 4,55 mgN/mL nồng độ thu nhận 50% gốc tự DPPH 1,55 mgN/mL Với hoạt tính sinh học chất lượng dinh dưỡng cao, sản phẩm thủy phân có tiềm ứng dụng phát triển dạng sản phẩm thực phẩm chức 4.4 Chế biến surimi cá lóc sử dụng transglutaminase sản xuất chả cá lóc chiên ăn liền 4.4.1 Thành phần hóa lý paste cá lóc sau trích ly Tỷ lệ thu hồi paste thịt cá sau trình trích ly cao (70,76±1,59%), với độ ẩm 78,47±0,31%, cao so với thịt phi lê nên hàm lượng protein paste 16,75±0,49%, hàm lượng lipid paste thịt cá thấp (2,02±0,13%) Ngoài ra, pH khả giữ nước cao tương ứng pH6,83±0,06 70,89±0,87%, paste thịt cá thích hợp sử dụng chế biến surimi sản phẩm từ surimi 4.4.2 Ảnh hƣởng hợp chất chống đông (HCCĐ, sucrose sorbitol tỷ lệ 1:1) sodium tripolyphosphate đến chất lƣợng surimi cá lóc lạnh đơng Trong cơng nghệ chế biến surimi lạnh đơng, hợp chất chống đơng sodium tripolyphosphate có vai trị việc giúp trì chất lượng sản phẩm thông qua việc bảo vệ cấu trúc, chức protein Kết nghiên cứu cho thấy, việc bổ sung 3% hợp chất chống đông 0,2% sodium tripolyphosphate phù hợp chế biến surimi cá lóc lạnh đông Với tỷ lệ bổ sung giúp sản phẩm chả chế biến từ surimi cá lóc lạnh đơng có khả giữ nước, độ bền gel độ trắng cải thiện tương ứng với giá trị đạt 93,2±0,69%; 4,40±0,11 kgf x mm; 43,50±0,58 4.4.3 Khả bảo quản lạnh đơng surimi cá lóc Surimi cá lóc lạnh đơng với tỷ lệ bổ sung 3% hợp chất chống đơng 0,2% sodium tripolyphosphate bảo quản điều kiện lạnh đông (nhiệt độ -18±2C) đến tháng mà trì đặc tính hóa lý, 17 đặc biệt độ bền gel khả giữ nước Đến tháng bảo quản thứ 5, tổng nitơ bazơ bay mức 15,86±0,56 mg/100g, độ bền gel khả giữ nước không khác biệt so với trước bảo quản tương ứng 92,45±0,43% 4,06±0,17 kgf x mm 4.4.4 Tác động enzyme transglutaminase thời gian ủ đến đặc tính gel chả cá lóc Transglutaminase sử dụng rộng rãi để cải thiện đặc tính gel sản phẩm dạng gel protein hiệu tạo liên kết bên protein Trong kết nghiên cứu, kết hợp đồng thời thời gian ủ tỷ lệ enzyme transglutaminase bổ sung 0,7% điều kiện thích hợp chế biến sản phẩm chả từ surimi cá lóc lạnh đơng Kết phân tích khối lượng phân tử cho thấy, tác động transglutaminase tạo liên kết protein giúp hình thành protein có khối lượng phân tử khoảng 70 kDa (Hình 4.4), nhờ tăng khả giữ nước cải thiện độ bền gel sản phẩm lên tương ứng đạt 94,70±0,36% 5,87±0,27 kgf x mm, độ trắng sản phẩm cải thiện mức 43,06±0,54 Hình 4.4: Sự thay đổi khối lượng phân tử protein sản phẩm chả tác dụng transglutaminase (2- Protein chuẩn; 7- Chả từ phi lê; 8- Chả từ surimi; 9- Chả từ surimi có transglutaminase) Kết chụp SEM (Hình 4.5) cho thấy, tác động transglutaminase làm sản phẩm chả tạo thành có cấu trúc bề mặt đồng đều, phân bố hố nước so với sản phẩm chả từ thịt phi lê surimi khơng có tác động transglutaminase Chính nhờ mà đặc tính gel sản phẩm chả từ surimi có tác động hỗ trợ transglutaminase bật so với hai sản phẩm cịn lại 18 A B C Hình 4.5: Cấu trúc chụp SEM chả cá lóc làm từ loại nguyên liệu (A - Thịt phi lê; B – Surimi; C – Surimi + 0,7% transglutaminase, ủ giờ) Kết phân tích thành phần (Hình 4.6) cho thấy, thuộc tính cảm quan tạo nên chất lượng sản phẩm chả từ surimi cá lóc lạnh đơng có tác động hỗ trợ transglutaminase chủ yếu thuộc tính cấu trúc gel: giịn, dai, thịt trắng đàn hồi Hình 4.6: Sự phân bố thuộc tính cảm quan theo thành phần thứ thành phần thứ Phi lê Màu sắc Surimi Surimi + Transglutaminase Cấu trúc Mùi Vị Hình 4.7: Đồ thị biểu thị hiếu người tiêu dùng tiêu cảm quan sản phẩm chả 19 Tần suất xuất 25 Phi lê Surimi Surimi + Transglutaminase 20 15 10 5 Điểm theo thang Hedonic bậc Hình 4.8: Tần suất xuất điểm ưa thích sản phẩm chả theo thang Hedonic bậc Việc phân tích cảm quan giúp khẳng định, sản phẩm chả từ surimi cá lóc lạnh đơng có hỗ trợ transglutaminase có giá trị cảm quan tốt đạt thị hiếu tiêu dùng cao (Hình 4.7 Hình 4.8) 4.4.5 Ảnh hƣởng chế độ xử lý nhiệt sơ đến thay đổi đặc tính gel sản phẩm chả cá lóc chiên Trong q trình chế biến sản phẩm chả, công đoạn xử lý nhiệt sơ giúp hình thành hệ gel protein công đoạn quan trọng thiếu, có ý nghĩa định giá trị cảm quan chất lượng sản phẩm Kết khảo sát cho thấy chế độ thích hợp xử lý nhiệt sơ sản phẩm chả từ surimi cá lóc lạnh đơng 55°C 40 phút Tại chế độ này, sản phẩm chả cá lóc chiên có khả giữ nước độ bền gel tốt tương ứng đạt 95,54±0,36% 6,07±0,11 kgf x mm, đồng thời độ ẩm sản phẩm trì (73,73±0,58%) 4.4.6 Ảnh hƣởng chế độ chiên làm chín đến chất lƣợng chả từ surimi cá lóc Trong quy trình chế biến chả cá, chiên công đoạn gia nhiệt giúp tăng cấu trúc vững chắc, tạo màu sắc, mùi vị đặc trưng cho sản phẩm từ làm cho sản phẩm đạt chất lượng tốt Thực việc chiên ngập dầu 175C với thời gian 2,5 phút thơng số thích hợp giúp sản phẩm chả cá lóc có đặc tính gel tốt (74,60±0,53% ẩm, khả giữ nước 95,40±0,61% độ bền gel 6,21±0,11 kgf x mm), mật số vi sinh kiểm sốt an tồn (< 101 CFU/g) chất lượng đảm bảo với mức độ hấp thu dầu thấp (3,08±0,06%) 4.4.7 Ảnh hƣởng nhiệt độ bảo quản đến trì phẩm chất chả cá lóc Sản phẩm chả chiên chế biến từ surimi cá lóc lạnh đơng trì đặc tính gel (độ bền gel, khả giữ nước) an toàn đến tuần bảo quản lạnh (4±2°C) 12 tuần trữ đơng (-18±2°C) 20 Từ kết thu đƣợc kết luận nhƣ sau: paste thịt cá sau trích ly giàu hàm lượng protein sợi ứng dụng chế biến surimi sản phẩm từ surimi chả lóc chiên Surimi phối trộn với 3% hợp chất chống đông (1,5% sucrose 1,5% sorbitol) có khả trì đặc tính protein thời gian tháng điều kiện trữ đông Việc ứng dụng enzyme transglutaminase 0,28 U/g surimi kết hợp thời gian ủ xúc tác hình thành peptide có khối lượng phân tử khoảng 70 kDa mang đến hiệu cao cải thiện chất lượng cảm quan sản phẩm chả từ surimi cá lóc lạnh đơng Chế độ xử lý nhiệt sơ chế độ làm chín thích hợp xác định Việc xử lý nhiệt sơ để tạo gel nhiệt độ 55°C 40 phút làm chín cách chiên 175°C 2,5 phút cho sản phẩm có chất lượng tốt đảm bảo an tồn vi sinh Sản phẩm chả cá lóc chiên chế biến từ surimi cá lóc lạnh đơng trì chất lượng an tồn đến tuần bảo quản lạnh (4±2°C) 12 tuần trữ đông (-18±2°C) 4.5 Thu hồi protein từ phụ phẩm cá lóc phƣơng pháp sử dụng vi sinh vật 4.5.1 Ảnh hƣởng tỷ lệ muối bổ sung đến hiệu thủy phân thu hồi protein từ phụ phẩm cá lóc nuôi Việc bổ sung muối với tỷ lệ 7% mang đến hiệu cao thu hồi protein từ phụ phẩm cá lóc chế phẩm Bacillus subtilis Ở tỷ lệ bổ sung giúp hiệu suất thu hồi protein cao (40,92±0,67%) đồng thời chất lượng protein kiểm soát với hàm lượng nitơ amin cao (18,91±0,21%) nitơ amoniac thấp (4,67±0,31%) 4.5.2 Ảnh hƣởng pH đến hiệu thuỷ phân thu hồi protein từ phụ phẩm cá lóc ni Kết nghiên cứu cho thấy, việc điều chỉnh pH có ảnh hưởng lớn đến hoạt động Bacillus subtilis hiệu trình thu nhận protein, đồng thời pH7 điều kiện thích hợp cho phát triển Bacillus subtilis Ở điều kiện pH7, hiệu suất thu hồi protein hàm lượng nitơ amin cao, 44,55±1,04% 19,39±0,30% Tại điều kiện pH này, hàm lượng nitơ amoniac kiểm soát mức thấp (4,30±0,09%) 4.5.3 Ảnh hƣởng tỷ lệ chế phẩm vi khuẩn Bacillus subtilis bổ sung thời gian ủ đến hiệu thủy phân thu hồi protein Tỷ lệ vi khuẩn bổ sung thời gian ủ yếu tố có tác động đến việc thu hồi protein từ phụ phẩm cá lóc ni chế phẩm Bacillus subtilis đạt hiệu cao Kết nghiên cứu giúp xác định tỷ lệ bổ sung 2% chế phẩm Bacillus subtilis ủ 30 ngày giúp hiệu suất thu hồi cao (52,65±1,72%) Chất lượng protein kiểm soát với hàm 21 lượng nitơ amin cao hàm lượng nitơ amoniac thấp tương ứng 20,25±0,38% 4,41±0,12% 4.5.4 Tối ƣu hóa điều kiện thủy phân phụ phẩm cá lóc ni chế phẩm Bacillus subtilis Trên sở kết tác động riêng lẻ yếu tố, để tối ưu tương tác yếu tố giúp điều kiện thủy phân đạt mục tiêu hiệu suất thu hồi protein (Y4), hàm lượng đạm amin (Y5) hàm lượng đạm amoniac (Y6), việc tối ưu hóa đa đáp ứng sử dụng mơ hình Box-Behnken tiến hành Kết khảo sát cho thấy, hàm mục tiêu hiệu suất thu hồi protein, hàm lượng đạm amin hàm lượng đạm amoniac chịu tương tác có ý nghĩa yếu tố khảo sát Phương trình hồi quy biểu diễn tương quan pH, tỷ lệ muối bổ sung, tỷ lệ vi khuẩn bổ sung thời gian thủy phân đến hiệu suất thu hồi protein, hàm lượng đạm amin, hàm lượng đạm amoniac thể sau: Y4 = -269,13 + 0,17X3 + 11,72X4 - 33,54X5 + 20,15X6 - 1,28X32 2,22X3X4 + 2,88X3X5+ 1,00X3X6 + 0,53X42 - 3,47X4X5 + 0,09X4X6 + 2,97X52 + 1,11X5X6 - 0,50X62 R2 = 98,04%; R2điều chỉnh = 97,55%; Y5 = 9,44 - 10,22X3 + 3,29X4 + 28,65X5 + 0,48X6 + 0,46X32 + 0,62X3X4 - 1,55X3X5 + 0,07X3X6 - 0,47X42 + 1,37X4X5 - 0,10X4X6 3,33X52 - 0,37X5X6 + 0,004X62 R2 = 97,51%; R2điều chỉnh = 96,88%; Y6 = 21,50 - 6,09X3 - 1,60X4 - 0,88X5 + 0,66X6 + 1,09X32 - 0,18X3X4 - 0,80X3X5 - 0,01X3X6 + 0,26X42 + 0,12X4X5 - 0,04X4X6 + 3,33X52 0,35X5X6 + 0,03X62 R2 = 95,09%; R2điều chỉnh = 93,86%; Các hệ số tương quan cao chứng tỏ phương trình xây dựng phản ánh số liệu thực nghiệm với độ tương thích cao độ tin cậy 95% Cụ thể, phương trình giải thích biến động hiệu suất thu hồi protein, hàm lượng đạm amin hàm lượng đạm amoniac tương ứng đến 98,04%, 97,51% 95,09% Thêm vào đó, việc kiểm định thiếu phù hợp phương trình có giá trị P>0,05 chứng tỏ mơ hình lựa chọn phù hợp với liệu thực nghiệm Kết tối ưu hóa đa đáp ứng thể Bảng 4.5 với giá trị mong muốn đạt 83,54% Bảng 4.5: Kết tối ưu hóa đa đáp ứng thủy phân thu hồi protein từ phụ phẩm cá lóc ni Chế độ Chế độ Y4max, Y5max, Y6min, Nhân tố tối ưu % % % Thấp Cao pH 6,72 Tỷ lệ muối, % 7,74 57,68 22,53 3,71 Tỷ lệ vi sinh, % 1,5 2,5 2,5 Thời gian, ngày 25 35 28,89 22 Để kiểm chứng tính phù hợp giá trị nhận từ kết tối ưu hóa, mẫu thí nghiệm tiến hành lặp lại độc lập dựa giá trị điều kiện tối ưu Bảng 4.5 (thời gian thủy phân điều chỉnh lên 29 ngày), sản phẩm dịch thủy phân thu có hàm lượng protein 13,54±0,51%, tiêu hiệu suất thu hồi protein, hàm lượng nitơ amin, hàm lượng nitơ amoniac tương ứng đạt 58,73±0,45%, 22,08±0,43% 3,96±0,28% Kết thu khác biệt không đáng kể so với kết thu Bảng 4.5 góp phần khẳng định, nghiên cứu đánh giá tác động đồng thời yếu tố đến hiệu thủy phân protein nhằm tìm phương án tối ưu quan trọng có tính khả thi cao Kết phân tích thành phần acid amin cho thấy sản phẩm thủy phân có diện đầy đủ thành phần acid amin thiết yếu (Bảng 4.6) Sản phẩm thủy phân có tỷ lệ acid amin thiết yếu tổng số acid amin (TEAA/TAA) đạt 37,71%, giá trị có ý nghĩa quan trọng thể đặc tính chất lượng sản phẩm thủy phân Kết phân tích điện di cho thấy, sản phẩm thủy phân có khối lượng phân tử thấp, tập trung chủ yếu mức nhỏ 14,4 kDa Bảng 4.6: Hàm lượng acid amin dịch thủy phân phụ phẩm cá lóc Tên acid amin Hàm lượng (mg/mL) Tên acid amin Hàm lượng (mg/mL) Valine 0,23 Glycine 0,22 Tyrosine 0,03 Glutamic acid 0,57 Threonine 0,1 Cystine 0,0022 Serine 0,13 Aspartic acid 0,31 Proline 0,15 Arginine 0,01 Phenylalanine 0,14 Alanine 0,27 Methionine 0,15 Lysine 0,45 Leucine 0,17 Isoleucine 0,1 Histidine 0,09 Nhƣ vậy, từ kết nghiên cứu kết luận, việc thu nhận protein từ phụ phẩm cá lóc ứng dụng chế phẩm vi sinh Bacillus subtilis thực để tận dụng cách hiệu thành phần protein từ cá lóc ni Chế độ ủ tối ưu với lượng chế phẩm vi sinh, tỷ lệ muối bổ sung, pH thời gian thủy phân tối ưu tương ứng 2,5%, 7,74%, 6,72 28,89 ngày Tại điều kiện này, hiệu suất thu hồi protein 57,68%, chất lượng sản phẩm kiểm soát với hàm lượng nitơ amin đạt 22,53% hàm lượng nitơ amoniac sinh 3,71% Sản phẩm protein thu hồi từ phụ phẩm peptide có khối lượng phân tử thấp (