Nghiên cứu sản xuất dịch đạm thủy phân cô đặc từ phụ phẩm cá tra phi lê bằng enzyme alcalase

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG TRẦN THỊ LAN ANH NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT DỊCH ĐẠM THỦY PHÂN CÔ ĐẶC TỪ PHỤ PHẨM CÁ TRA PHI LÊ BẰNG ENZYME ALCALASE LUẬN VĂN THẠC SĨ KHÁNH HÒA - 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG TRẦN THỊ LAN ANH NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT DỊCH ĐẠM THỦY PHÂN CÔ ĐẶC TỪ PHỤ PHẨM CÁ TRA PHI LÊ BẰNG ENZYME ALCALASE LUẬN VĂN THẠC SĨ Ngành: Công nghệ Chế biến Thủy sản Mã số: 60540105 Quyết định giao đề tài: 295/QĐ-ĐHNT ngày 15/03/2017 Quyết định thành lập Hội đồng: Ngày 30/12/2017 Ngày bảo vệ: Người hướng dẫn khoa học: PGS TS TRANG SĨ TRUNG TS NGUYỄN THỊ MỸ HƯƠNG Chủ tịch Hội đồng: PGS TS VŨ NGỌC BỘI Phòng đào tạo sau đại học: KHÁNH HỊA - 2017 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan kết đề tài: “Nghiên cứu sản xuất dịch đạm thủy phân cô đặc từ phụ phẩm cá tra phi lê enzyme Alcalase” công trình nghiên cứu cá nhân tơi chưa cơng bố cơng trình khoa học khác thời điểm Khánh Hòa, ngày 31 tháng 12 năm 2017 Tác giả luận văn TRẦN THỊ LAN ANH iii LỜI CẢM ƠN Xin chân thành cảm ơn Thầy Cô Khoa Công nghệ Thực phẩm, Khoa Sau Đại học - Trường Đại học Nha Trang nhiệt tình truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm tinh thông, sâu sắc quý báu, tạo điều kiện thuận lợi q trình tơi học tập Xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy PGS.TS Trang Sĩ Trung, Cô TS Nguyễn Thị Mỹ Hương Thầy TS Nguyễn Văn Hoà, người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, động viên, đồng thời tạo điều kiện tốt để tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp Xin gửi lời cảm ơn tới Thầy cơ, Anh, Chị em trung tâm thí nghiệm thực hành trường Đại học Nha Trang nhiệt tình tạo điều kiện thuận lợi q trình tơi thực luận văn tốt nghiệp Xin chân thành cảm ơn đến bạn học viên cao học, sinh viên đại học chia sẽ, trao đổi kiến thức đóng góp ý kiến quý báu, nhằm giúp đỡ động viên Tơi xin cảm ơn Cha Mẹ, gia đình người thân yêu chỗ dựa tinh thần vững chắc, khuyến khích động viên tơi Cuối cùng, xin gửi đến tất bạn bè thân thuộc, người giúp đỡ động viên nhiều sống, trình học tập thực luận văn tốt nghiệp Khánh Hòa, ngày 31 tháng 12 năm 2017 Tác giả luận văn TRẦN THỊ LAN ANH iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN iii LỜI CẢM ƠN iv MỤC LỤC v DANH MỤC KÝ HIỆU viii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ix DANH MỤC BẢNG x DANH MỤC HÌNH xi TRÍCH YẾU LUẬN VĂN xiii LỜI MỞ ĐẦU xv CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan nguyên liệu cá tra 1.1.1 Đặc điểm cá tra 1.1.2 Phương pháp thu mua vận chuyển cá tra 1.1.3 Tình hình chế biến xuất cá tra 1.1.4 Thành phần hóa học cá tra 1.1.5 Các phương pháp thu gom phụ phẩm xử lý nhà máy 10 1.2 Tổng quan enzyme trình thủy phân protein 13 1.2.1 Một số enzyme protease thương mại 14 11.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới trình thủy phân 15 1.3 Tình hình nghiên cứu giới nước thủy phân protein enzyme 19 1.3.1 Tình hình nghiên cứu giới 19 1.3.2 Tình hình nghiên cứu nước 24 1.4 Thu nhận protein phương pháp cô đặc 25 1.4.1 Các phương pháp cô đặc 26 1.4.2 Phân loại thiết bị cô đặc 26 1.4.3 Những biến đổi thực phẩm q trình đặc 29 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 2.1 Đối tượng nghiên cứu 30 Phụ phẩm cá tra phi lê 30 v 2.2 Nguyên vật liệu, hóa chất thiết bị nghiên cứu 31 2.2.2 hóa chất 31 2.2.3 Dụng cụ thiết bị 33 2.3 Phương pháp nghiên cứu 35 2.3.1 Quy trình thủy phân phụ phẩm cá tra phi lê đông lạnh 35 2.3.2 Xác định thành phần hóa học phụ phẩm cá tra phi lê 36 2.3.3 Bố trí thí nghiệm xác định tỉ lệ enzyme Alcalase thích hợp cho q trình thủy phân phụ phẩm cá tra 39 2.3.4 Bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ thủy phân thích hợp cho trình thủy phân phụ phẩm cá tra 41 2.3.5 Bố trí thí nghiệm xác định thời gian thủy phân thích hợp cho trình thủy phân phụ phẩm cá tra 42 2.3.6 Tối ưu hóa q trình thủy phân phụ phẩm cá tra phi lê từ thơng số thích hợp 44 2.3.7 Bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ đặc thích hợp cho q trình đặc dịch thủy phân protein từ phụ phẩm cá tra phi lê 46 2.3.8 Phương pháp phân tích 47 2.4 Phương pháp xử lý số liệu 47 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 48 3.1 Kết xác định thành phần hóa học phụ phẩm cá tra phi lê 48 3.2 Kết nghiên cứu thơng số thích hợp cho q trình thủy phân phụ phẩm cá tra phi lê 49 3.2.1 Kết xác định tỉ lệ enzyme Alcalase so với nguyên liệu 49 3.2.2 Kết xác định nhiệt độ thích hợp q trình thuỷ phân 52 3.2.3 Kết xác định thời gian thích hợp trình thuỷ phân 53 3.3 Kết tối ưu hoá chế độ thủy phân phụ phẩm cá tra phi lê 55 3.4 Chất lượng dịch đạm thủy phân từ phụ phẩm cá tra phi lê enzyme Alcalase 63 3.5 Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ gia nhiệt đến dịch đạm thủy phân cô đặc 64 3.5.1 Sự thay đổi hàm lượng chất khô theo thời gian cô đặc 64 3.6 Đề xuất quy trình sản xuất dịch đạm thủy phân đặc từ phụ phẩm cá tra phi lê đông lạnh 69 vi 3.6.1 Quy trình sản xuất dịch đạm thủy phân cô đặc từ phụ phẩm cá tra phi lê đông lạnh 69 3.6.2 Thuyết minh quy trình 70 3.6.3 Kết đánh giá sản xuất theo quy trình đề xuất 70 3.7 Tính tốn chi phí ngun vật liệu sử dụng sản xuất dịch đạm cô đặc thuỷ phân từ phụ phẩm cá tra 72 PHẦN 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 73 3.1 Kết luận 73 3.2 Kiến nghị 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 PHỤ LỤC vii DANH MỤC KÝ HIỆU AU/g: Đơn vị Anson/ Gam g/mL: Gam/ mili Lít g/L: Gam/ Lít gN/L: Gam nitơ/ Lít g: Gam h: Giờ ha: Héc – ta mL: mili Lít mmHg: Milimét thủy ngân viii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ASEAN: Hiệp hội quốc gia Đông Nam Á DH: Độ thủy phân DNFB: Dinitroflourobenzene EU: Liên minh Châu Âu HA: Hydroxyapatite Ca10(PO4)6(OH)2 HSTH: Hiệu suất thu hồi MB: Methylen Blue MR: Methylen Red Nts : Nitơ tổng số Naa : Nitơ axít amin NNH3 : Nitơ amoniac PE: Polyetylen TAA (Total amino acid): Tổng axit amin TEAA (Total essentital amino acid): Tổng axit amin không thay VASEP: Hiệp hội chế biến xuất thủy sản Việt Nam ix DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng cá tra Bảng 1.2 Thành phần dinh dưỡng cá tra thành phẩm Bảng 1.3 Thành phần phần trăm khối lượng cá tra 10 Bảng 1.4 Ưu nhược điểm phương pháp cô đặc nhiệt cô đặc lạnh 26 Bảng 1.5 Quan hệ nồng độ chất khô nhiệt độ sôi 760 mmHg 28 Bảng 1.6 Quan hệ độ chân không nhiệt độ sôi nước 28 Bảng 2.1 Dụng cụ thiết bị nghiên cứu 33 Bảng 3.1 Thành phần hóa học phụ phẩm cá tra phi lê 48 Bảng 3.2 So sánh thành phần hóa học phụ phẩm cá 48 Bảng 3.3 Bảng quy đổi biến mã biến thực 56 Bảng 3.4 Bảng thiết kế thí nghiệm theo biến mã sử dụng mơ hình Box-behnken kết 56 Bảng 3.5 Kết phân tích ANOVA cho mơ hình đáp ứng bậc hàm mục tiêu độ thủy phân (%) 57 Bảng 3.6 Thông số đánh giá tính phù hợp tương quan mơ hình 57 Bảng 3.7 Các hệ số ảnh hưởng tronng mơ hình hồi quy 61 Bảng 3.8 Các thông số tối ưu từ mơ hình hồi quy 62 Bảng 3.9 Thí nghiệm lặp lại điểm tối ưu kết 63 Bảng 3.10 Chất lượng cảm quan dịch đạm thủy phân 64 Bảng 3.11 Chỉ tiêu hóa học dịch đạm thủy phân 64 Bảng 3.12 Chất lượng cảm quan dịch đạm thủy phân 68 x ... tra phi lê enzyme Alcalase để thu hồi dịch thủy phân Nghiên cứu chế độ cô đặc dịch thuỷ phân protein từ phụ phẩm cá tra phi lê Bước đầu sản xuất dịch thủy phân cô đặc từ phụ phẩm cá tra phi lê. .. dầu tiếp tục làm khơ để sản xuất bột phụ phẩm cá tra Vì vậy, ? ?Nghiên cứu sản xuất dịch đạm thủy phân cô đặc từ phụ phẩm cá tra phi lê enzyme Alcalase? ?? góp phần tạo sản phẩm giá trị gia tăng, mang... thủy phân phụ phẩm cá tra phi lê 55 3.4 Chất lượng dịch đạm thủy phân từ phụ phẩm cá tra phi lê enzyme Alcalase 63 3.5 Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ gia nhiệt đến dịch đạm thủy phân