Nghiên cứu khai thác và sử dụng protein có trong đầu tôm

Đại Học Quốc Gia Tp.Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - HÀ MỸ THUẬN NGHIÊN CỨU KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG PROTEIN CĨ TRONG ĐẦU TƠM Chun ngành : Cơng Nghệ Sinh Học LUẬN VĂN THẠC SĨ TP.HỒ CHÍ MINH, tháng 08 năm 2008 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : PGS.TS Nguyễn Xích Liên Chữ ký : Cán chấm nhận xét : Chữ ký : Cán chấm nhận xét : Chữ ký ; Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày tháng năm 2008 -LỜI CẢM ƠN - Nhân Luận văn Tốt nghiệp hoàn thành, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến: Thầy PGS.TS Nguyễn Xích Liên – Cán hướng dẫn Luận văn tốt nghiệp Quý Thầy Cô thuộc môn Công nghệ Sinh học, môn Công nghệ Thực phẩm trường Đại học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh giảng dạy học quý báu giúp đỡ em suốt trình đạo tạo thực Luận văn Thông qua đây, xin gửi lời cảm ơn đến Bố Mẹ, Anh Chị gia đình động viên tạo điều kiện tốt cho con, em học hoàn thành chương trình đào tạo Thạc Sĩ Cuối cùng, xin cảm ơn bạn đồng nghiệp, bạn lớp cao học khố 2006 ngành Cơng nghệ Sinh học giúp đỡ cho tơi q trình học tập -Ngày 30 tháng 06 năm 2008 - TĨM TẮT -Chúng tơi nghiên cứu khai thác protein đầu tôm Sú enzyme protease phương pháp hóa học Các chế phẩm protein nhận dạng dung dịch 80 % chất khô dạng bột khơ ; có hàm lượng protein (Ntổng x 6,25) cao, sử dụng để sản xuất gia vị có mùi, vị tơm, bổ sung để làm giàu protein số thực phẩm ABSTRACT -We had studied to recover protein in shrimp head waste (Penaeus monodon) by used enzyme protease and used alkali – aide The product of protein recovered in the form as solution contented 80 % dry basis and protein powder, were consisted high of protein (N x 6,25) that can be used to produce for formulation of shrimp sauce and shrimp flavouring compounds, or other food products requiring protein and energy supplementation DANH MỤC CÁC TỪ, THUẬT NGỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN − DH : Degree of hydrolysis − PR : Protein Recovery − NR : Nitrogen Recovery − PC : Protein Concentrate − PI : Protein Isolate − CPTĐT : Chế phẩm thịt đầu tôm − Sản phẩm A : Dung dịch đậm đặc sản phẩm thuỷ phân protein đầu tôm enzyme protease − Sản phẩm A1 : Bột chứa sản phẩm thuỷ phân protein đầu tôm enzyme protease qua sấy phun − Sản phẩm B : Bột thịt tôm khơng tan nhận sau q trình thủy phân enzyme protease − Sản phẩm C : Chế phẩm Protein Isolate đầu tơm nhận phương pháp hóa học, qua sấy tĩnh − Sản phẩm D : Chế phẩm Protein Isolate đầu tơm nhận phương pháp hóa học, qua sấy phun MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 NHỮNG THÔNG TIN TỔNG QUÁT VẾ CON TÔM 1.1.1 ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA CON TÔM .3 1.1.2 GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA CON TÔM .6 1.1.2.1 Khối lượng thành phần tơm .6 1.1.2.2 Thành phần hóa học thịt tôm ƒ Thành phần hóa học thịt thân tôm .7 ƒ Thành phần acid amin không thay thịt tôm ƒ Protein thịt tôm .9 ƒ Khống chất thịt tơm .9 1.1.2.3.Thành phần hóa học đầu tôm 11 1.1.3 PHẾ LIỆU CỦA Q TRÌNH SẢN XUẤT TƠM ĐƠNG LẠNH 12 1.1.3.1 Qui trình sản xuất tơm đơng lạnh 12 1.1.3.2 Phế liệu trình sản xuất tơm đơng lạnh 13 ƒ Tỷ lệ thành phẩm phế liệu số lồi tơm sản xuất tơm vỏ tơm thịt đông lạnh 13 ƒ Phế liệu trình sản xuất tơm đơng lạnh 13 1.1.4 TẬN THU PHẾ LIỆU .14 1.1.5 CHẾ BIẾN VÀ XUẤT KHẨU TƠM TRONG VÀ NGỒI NƯỚC 14 ™ Các sản phẩm chế biến từ tôm loại bỏ phần đầu .15 1.1.6 CÁC NGHIÊN CỨU VỀ PHẾ LIỆU TÔM 16 1.1.6.1 Trong nước 16 1.1.6.2 Trên giới .21 1.2 MỘT SỐ HIỂU BIẾT VỀ PROTEIN 24 1.2.1 VAI TRÒ DINH DƯỠNG CỦA PROTEIN 24 1.2.2 CÁC CHẾ PHẨM PROTEIN 25 ™ Thu nhận chế phẩm protein isolate phương pháp hóa học 27 1.2.3 ENZYME THỦY PHÂN PROTEIN .28 1.2.3.1 Các yếu tố ảnh hưởng lên hoạt tính enzyme 30 ƒ Ảnh hưởng nhiệt độ môi trường 30 ƒ Ảnh hưởng pH môi trường 30 ƒ Ảnh hưởng chất phản ứng .30 ƒ Ảnh hưởng chất hoạt hóa kìm hãm 30 1.2.3.2 Đánh giá trình thủy phân .31 1.2.3.3 Chế phẩm thuỷ phân protein tôm .32 1.2.3.4 Khả sử dụng chế phẩm protein thu qua phương pháp thuỷ phân enzyme 32 1.3 CÁC NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN VĂN 34 CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU & PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35 2.1 NGUYÊN LIỆU DÙNG TRONG NGHIÊN CỨU 36 2.1.1 ĐẦU TÔM THỨ PHẨM 36 ƒ Xử lý đầu tôm nguyên liệu trước khai thác protein 36 2.1.2 CÁC NGUYÊN LIỆU SỬ DỤNG TRONG CHẾ BIẾN BỘT NÊM .37 2.1.3 ENZYME PROTEASE 37 2.2 THIẾT BỊ SỬ DỤNG 38 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 38 2.3.1 TÌM HIỂU THÀNH PHẦN HĨA HỌC CỦA ĐẦU TÔM NGUYÊN LIỆU 38 2.3.2 KHAI THÁC PROTEIN CĨ TRONG ĐẦU TƠM .39 2.3.2.1 Khai thác protein đầu tôm phương pháp sử dụng enzyme protease 39 ¾ Thuỷ phân protein đầu tôm enzyme Alcalase 2.4L 39 − Thí nghiệm số 1: Khảo sát ảnh hưởng nồng độ chất S (protein đầu tôm) đến trình thuỷ phân 41 − Thí nghiệm số 2: Khảo sát ảnh hưởng lượng enzyme sử dụng đến trình thủy phân 41 − Thí nghiệm số 3: Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ mơi trường đến q trình thuỷ phân .42 − Thí nghiệm số 4: Khảo sát ảnh hưởng pH dịch thuỷ phân đến trình thuỷ phân 42 − Thí nghiện số 5: Phân tích hồi quy tối ưu hóa q trình thủy phân 43 − Thí nghiện số 6: Ảnh hưởng thời gian đến q trình thủy phân 43 ¾ Xử lý dung dịch nhận sau thuỷ phânprotein đầu tôm enzyme protease 44 ¾ Phân tích đánh giá chất lượng sản phẩm, hiệu suất khai thác protein đầu tôm nhận qua thủy phân protein enzyme protease 44 ¾ Sử dụng sản phẩm thu từ trình thủy phân protein có đầu tơm vào sản xuất bột nêm có mùi, vị tơm 44 − Thí nghiện số 7: Nghiên cứu tạo hạt nêm có mùi, vị tơm 44 − Thí nghiện số 8: Phân tích đánh giá chất lượng sản phẩm hạt nêm nghiên cứu 44 2.3.2.2 Khai thác protein đầu tơm phương pháp hóa học .46 ¾ Khảo sát q trình hịa tan protein .47 − Thí nghiệm số 1: Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu đầu tôm so với lượng dung môi NaOH đến hiệu suất trích ly protein 48 − Thí nghiệm số 2: Khảo sát ảnh hưởng pH đến hiệu suất trích ly protein 48 − Thí nghiệm Số 3: Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ dung dịch, pH, thời gian đến q trình trích ly protein 49 ¾ Khảo sát trình kết tủa protein dung dịch sau trích ly 49 ¾ Khảo sát q trình sấy kết tủa protein 50 ¾ Phân tích đánh giá chất lượng lượng sản phẩm, hiệu suất khai thác protein đầu tôm thu qua phương pháp hóa học 50 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 51 3.1 XỬ LÝ ĐẦU TÔM NGUYÊN LIỆU TRƯỚC KHI KHAI THÁC PROTEIN .52 3.1.1 HẤP CHÍN, BĨC VỎ ĐẦU TƠM, ĐỂ NHẬN ĐƯỢC CHẾ PHẨM THỊT ĐẦU TÔM 52 3.1.2 THÀNH PHẦN DINH DƯỠNG CHÍNH CỦA CHẾ PHẨM THỊT ĐẦU TƠM 53 3.2 KHAI THÁC PROTEIN CÓ TRONG CHẾ PHẨM THỊT ĐẦU TƠM 55 3.2.1 KHAI THÁC PROTEIN CĨ TRONG CHẾ PHẨM THỊT ĐẦU TÔM BẰNG PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG ENZYME PROTEASE 55 ¾ THUỶ PHÂN PROTEIN TRONG CHẾ PHẨM THỊT ĐẦU TÔM BẰNG ENZYME ALCALASE 2.4L .55 3.2.1.1 Ảnh hưởng nồng độ chất S đến trình thuỷ phân 56 3.2.1.2 Ảnh hưởng lượng enzyme alcalase 2.4L sử dụng 58 ... chúng tơi cho rằng, từ đầu tơm khai thác protein dạng chế phẩm có giá trị sử dụng cao Từ điều kể trên, thực “NGHIÊN CỨU KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG PROTEIN CĨ TRONG ĐẦU TƠM” có ý nghĩa thực tế định... Năm 1996, Nguyễn văn Lệ [11] nghiên cứu ? ?khai thác sử dụng proteaza đầu tôm theo hướng tách enzyme protease sử dụng enzyme để thủy phân, khai thác protein phế liệu đầu tôm để chế biến thực phẩm... NGHIÊN CỨU 35 2.1 NGUYÊN LIỆU DÙNG TRONG NGHIÊN CỨU 36 2.1.1 ĐẦU TÔM THỨ PHẨM 36 ƒ Xử lý đầu tôm nguyên liệu trước khai thác protein 36 2.1.2 CÁC NGUYÊN LIỆU SỬ DỤNG TRONG CHẾ