Nghiên cứu chế độ thủy phân đầu tôm thẻ chân trắng bằng enzyme protamex và flavourzyme

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ************* ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ THỦY PHÂN ĐẦU TÔM THẺ CHÂN TRẮNG BẰNG ENZYME PROTAMEX VÀ FLAVOURZYME Giảng viên hướng dẫn: TS NGUYỄN THỊ MỸ HƯƠNG Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THỊ BÍCH DÂNG Mã số sinh viên: 57132169 Khánh Hịa - 2019 LỜI CẢM ƠN Để hồn thành tốt đề tài này, trước tiên xin gửi tới Ban Giám hiệu Trường Đại học Nha Trang, Ban Chủ nhiệm Khoa Công nghệ Thực phẩm lời cảm ơn chân thành giúp hồn thành tốt cơng tác nghiên cứu Trường tháng qua Với quan tâm, dạy dỗ bảo tận tình, chu đáo thầy cô tạo điều kiện thuận lợi cho suốt trình học tập thời gian làm báo cáo tốt nghiệp, đến tơi hồn thành báo cáo tốt nghiệp, đề tài: “Nghiên cứu chế độ thủy phân đầu tôm thẻ chân trắng enzyme Protamex Flavourzyme” Để có kết này, tơi xin đặc biệt gửi lời cảm ơn chân thành tới cô TS Nguyễn Thị Mỹ Hương người trực tiếp hướng dẫn động viên tận tình bảo có góp ý bổ ích cho tơi suốt thời gian thực hồn thiện đề tài Tơi xin chân thành gửi lời cảm ơn tới tập thể cán phịng thí nghiệm Trung tâm thí nghiệm thực hành – Trường Đại học Nha Trang tạo điều kiện cho tơi q trình nghiên cứu Trong q trình thực đề tài tơi nhận giúp đỡ tận tình nhiều giáo viên khoa cơng nghệ thực phẩm gia đình bạn bè Qua xin gửi lời cảm ơn chân thành đến người giúp đỡ tơi q trình nghiên cứu Và hết, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến gia đình người thân yêu sát cánh bên tôi, hỗ trợ vật chất lẫn tinh thần, tạo điều kiện thuận lợi để tơi chun tâm học tập, làm việc nghiên cứu Xin chân thành cảm ơn! Nha Trang, ngày 20 tháng 07 năm 2019 Sinh viên thực Nguyễn Thị Bích Dâng i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI MỞ ĐẦU iv CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Khái quát phế liệu tôm 1.1.1 Tình hình đánh bắt nuôi tôm Việt Nam 1.1.2 Tình hình chế biến xuất Việt Nam 1.1.3 Phụ phẩm đầu tôm 1.2 Tổng quan enzym protease thủy phân protein enzyme protease 10 1.2.1 Giới thiệu enzyme protease số enzyme protease thương mại 10 1.2.2 Qúa trình thủy phân Protein 12 1.3 Sản phẩm thủy phân ứng dụng sản phẩm thủy phân protein 16 1.3.1 Các sản phẩm thủy phân 16 1.3.2 Đặc tính chức sản phẩm thủy phân 17 1.3.3 Ứng dụng sản phẩm thủy phân protein 20 1.4 Tình hình nghiên cứu nước giới thủy phân Protein 22 1.4.1 Tình hình nghiên cứu giới 22 1.4.2 Tình hình nghiên cứu nước 24 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 2.1 Đối tượng nghiên cứu 25 2.1.1 Đầu tôm thẻ chân trắng 25 2.1.2 Enzyme Protamex Flavourzyme 26 2.1.3 Hóa chất trang thiết bị dụng cụ thí nghiệm 27 2.2 Phương pháp nghiên cứu 27 2.2.1 Xác định thành phần hóa học phê liệu đầu tơm thẻ chân trắng 27 2.2.2 Quy trình dự kiến sản xuất dịch thủy phân từ đầu tôm thẻ chân trắng enzyme Protamex enzyme Flavourzyme 28 ii 2.2.3 Bố trí thí nghiệm xác định thơng số thích hợp cho trình thủy phân 31 2.3 Phương pháp phân tích 40 2.3.1 Phương pháp phân tích 40 2.3.2 Phương pháp xác định đặc tính chức sản phẩm thủy phân protein 40 2.3.3 Phương pháp xử lý số liệu 42 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 43 3.1 Kết xác định thành phần hóa học đầu tôm 43 3.2 Kết xác định thông số kỹ thuật thích hợp cho q trình thủy phân đầu tơm enzyme Protamex 43 3.2.1 Kết xác định tỷ lệ enzyme Protamex thích hợp 43 3.2.2 Kết xác định nhiệt độ thủy phân thích hợp, nhận xét thảo luận 45 3.2.3 Kết xác định thời gian thủy phân thích hợp, nhận xét thảo luận 48 3.3 Kết xác định tỷ lệ enzyme Flavourzyme thời điểm bổ sung enzyme Flavourzyme thích hợp 50 3.4 Đề xuất quy trình sản xuất sản phẩm thủy phân 53 3.4.1 Đề xuất quy trình sản xuất bột thủy phân protein kết hợp hai enzyme Protamex Flavourzyme 53 3.4.2 Đánh giá thành phần hóa học đặc tính chức có bột 56 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 60 4.1 Kết luận 60 4.2 Đề xuất ý kiến 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 Tài liệu tiếng Việt 61 Tài liệu tiếng Anh 62 Trang web 65 PHỤ LỤC iii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Thành phần khối lượng phụ phẩm tôm thẻ chân trắng Bảng 1.2 Thành phần hóa học dịch ép tơm thẻ chân trắng Bảng 3.1 Thành phần hóa học đầu tôm 43 Bảng 3.2 Chất lượng cảm quan sản phẩm bột thủy phân protein từ đầu tôm 56 Bảng 3.3 Thành phần hóa học sản phẩm bột thủy phân protein từ đầu tôm 57 Bảng 3.4 Đặc tính chức sản phẩm bột thủy phân protein từ đầu tôm 57 Bảng Hiệu suất thu hồi nitơ hàm lượng nitơ amoniac dịch thủy phân protein mẫu có tỷ lệ enzym khác 66 Bảng Hiệu suất thu hồi nitơ hàm lượng amoniac dịch protein thủy phân mẫu có nhiệt độ thủy phân khác 67 Bảng Hiệu suất thu hồi nitơ hàm lượng nitơ amoniac dịch protein thủy phân mẫu có thời gian thủy phân khác 67 Bảng Hiệu suất thu hồi nitơ hàm lượng amoniac dịch protein thủy phân mẫu kết hợp enzyme Flavourzyme vs enzyme Protamex 68 Bảng Thành phần hóa học đặc tính chức sản phẩm bột thủy phân protein từ đầu tôm 69 iv DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Tình hình xuất thủy sản Việt Nam (2004-2018) Hình 2.1 Đầu tôm thẻ chân trắng 25 Hình 2.2 Đầu tơm thẻ chân trắng xay nhuyễn 25 Hình 2.3 Sơ đồ xác định thành phần hóa học đầu tơm 27 Hình 2.4 Sơ đồ dự kiến sản xuất dịch thủy phân protein từ đầu tôm 29 Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ enzyme Protamex thích hợp 32 Hình 2.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác nhiệt độ thủy phân thích hợp Protamex 34 Hình 2.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian thủy phân thích hợp Protamex 36 Hình 2.8 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ enzyme Flavourzyme thời điểm bổ sung thích hợp kết hợp với enzyme Protamex (Fla: Flavourzyme; Pro: Protamex) 38 Hình 3.1 Ảnh hưởng tỷ lệ enzyme Protamex đến hiệu suất thu hồi nitơ 44 Hình 3.2 Ảnh hưởng tỷ lệ enzyme Protamex đến hàm lượng nitơ amoniac 44 Hình 3.3 Ảnh hưởng nhiệt độ thủy phân đến hiệu suất thu hồi nitơ 46 Hình 3.4 Ảnh hưởng nhiệt độ thủy phân đến hàm lượng nitơ amoniac 46 Hình 3.5 Ảnh hưởng thời gian thủy phân đến hiệu suất thu hồi nitơ 48 Hình 3.6 Ảnh hưởng thời gian thủy phân đến hàm lượng nitơ amoniac 49 Hình 3.7 Ảnh hưởng tỷ lệ enzyme Flavourzyme thời điểm bổ sung enzyme Flavourzyme đến hiệu suất thu hồi nitơ 51 Hình 3.8 Ảnh hưởng tỷ lệ enzyme Flavourzyme thời điểm bổ sung enzyme Flavourzyme đến hàm lượng nitơ amoniac 51 Hình 3.9 Sơ đồ quy trình sản xuất dịch thủy phân từ đầu tôm thẻ chân trắng 53 Hình 3.10 Nguyên liệu xay nhỏ 54 Hình 3.11 Dịch thủy phân sau bất hoạt enzyme 55 Hình 3.12 Dịch thủy phân đem ly tâm 55 Hình 3.13 Bột thủy phân 56 Hình 3.14 Bột thủy phân 57 v LỜI MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Trong năm gần đây, ngành chế biến thủy sản ngày phát triển ngành mũi nhọn đất nước, góp phần đưa kinh tế nước ta lên Nhưng bên cạnh đó, để lại nhiều trở ngại đáng quan tâm, lượng ngun liệu cịn lại sau q trình chế biến xuất tôm nhà máy thải chủ yếu đầu, vỏ chiếm khoảng 30-40% tổng khối lượng nguyên liệu dễ gây ô nhiễm môi trường biện pháp xử lý kịp thời Đặc biệt, Tơm lồi có giá trị mặt kinh tế cao, nước ta nhiều nước khác giới sử dụng quan tâm Các sản phẩm chủ yếu tơm dạng bóc vỏ bỏ đầu, tẩm bột đơng lạnh hay tôm nguyên đông lạnh Sau trình chế biến tơm lượng ngun liệu cịn lại chủ yếu đầu, vỏ Vì cần có biện pháp thích hợp để tận dụng nguồn nguyên liệu Hiện nay, kỹ thuật phát triển việc khai thác thu hồi sản phẩm phụ có giá trị sinh học cao phân bón, thức ăn gia súc, thức ăn thủy sản Ngoài ra, dịch thủy phân protein ứng dụng nhiều ngành công nghiệp Gần đây, thủy phân protein từ nguyên liệu thủy sản trở thành phổ biến ngành công nghiệp thực phẩm hàm lượng protein cao Vì thế, hướng sản xuất sản phẩm có giá trị cao từ việc tận dụng nguồn phế liệu phương pháp thủy phân protein enzyme để phục vụ cho nhu cầu người giảm thiểu ô nhiễm môi trường vấn đề cần thiết Từ yêu cầu thực tiễn đó, hướng giải thủy phân protein từ đầu tôm Thủy phân protein từ đầu tôm thẻ chân trắng enzyme protease thương mại có nhiều thuận lợi việc kiểm sốt q trình thủy phân giảm thiểu phản ứng không mong muốn, giảm ô nhiễm môi trường Đây phương pháp tiên tiến có hiệu việc thu hồi chất dinh dưỡng từ đầu tôm nhà nghiên cứu khoa học giới quan tâm Sản phẩm thủy phân protein từ đầu tơm có nhiều acid amin khoáng vitamin cần thiết cho thể, có giá trị dinh dưỡng cao nên ứng dụng lĩnh vực thực phẩm cho người Khi sử dụng sản phẩm thủy phân protein bổ sung vào thực phẩm ứng với loại thực phẩm khác nhau, yêu cầu thành phần hóa học đặc tính chức sản phẩm thủy phân khác nhau, việc nghiên cứu chế dộ thủy phân enzyme đầu tơm nói tiền đề cho ứng dụng khác sản phẩm thủy phân protein, đồng thời giải lượng nguyên liệu lại sau chế biến tăng thêm giá trị nguyên liệu cịn lại Được phân cơng mơn Công Nghệ Sau Thu Hoạch, khoa Công Nghệ Thực Phẩm trường Đại Học Nha Trang, hướng dẫn cô TS Nguyễn Thị Mỹ Hương thực đề tài: “Nghiên cứu chế độ thủy phân đầu tôm thẻ chân trắng enzyme Protamex Flavourzyme” Nội dung nguyên cứu: - Xác định thành phần hóa học đầu tôm thẻ chân trắng - Nguyên cứu thông số chế độ thích hợp cho q trình thủy phân đầu tôm thẻ chân trắng enzyme Protamex - Ngun cứu thơng số chế độ thích hợp cho q trình thủy phân đầu tơm thẻ chân trắng kết hợp enzyme Protamex Flavourzyme - Đề xuất quy trình sản xuất bột thủy phân protein từ đầu tôm thẻ chân trắng kết hợp enzyme Protamex Flavourzyme CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Khái qt phế liệu tơm 1.1.1 Tình hình đánh bắt nuôi tôm Việt Nam Nước ta với hệ thống sơng ngịi dày đặc có đường biển dài thuận lợi phát triển hoạt động khai thác nuôi trồng thủy sản Sản lượng thủy sản Việt Nam trì tăng trưởng liên tục 17 năm qua với mức tăng bình quân 9,07%/năm Với chủ trương thúc đẩy phát triển phủ, hoạt động ni trồng thủy sản có bước phát triển mạnh, sản lượng liên tục tăng cao năm qua, bình qn đạt 12,77%/năm, đóng góp đáng kể vào tăng trưởng tổng sản lượng thủy sản nước Thủy sản mặt hàng xuất xuất Việt Nam Theo báo cáo Tổng cục Thủy sản, giá trị sản xuất thủy sản năm 2018 đạt khoảng 228.139,8 tỷ đồng, tăng 7,7% so với năm 2017, tổng sản lượng đạt khoảng 7,74 triệu tấn, tăng 7,2%, sản lượng khai thác đạt 3,59 triệu tấn, tăng 6,0%, nuôi trồng đạt 4,15 triệu tấn, tăng 8,3% Tổng sản lượng khai thác thủy sản năm 2018 ước đạt 3.590,7 nghìn (tăng 5,9% so với năm 2017), khai thác biển đạt 3.372,7 nghìn tấn, khai thác nội địa 218 nghìn Sản lượng tơm thẻ chân trắng ước tính đạt 475 nghìn tấn, tăng 11,2% so với năm 2017 (http://vasep.com.vn/1192/OneContent/tong-quannganh.htm) Tỷ trọng sản lượng nuôi trồng chiếm 53,0% tổng sản lượng (năm 2016 54,2%).Trong số sản phẩm từ tơm ln chiếm vị trí quan trọng, hàng năm kim ngạch xuất mặt hàng đem lại lớn Trong năm gần đây, diện tích sản lượng tôm nuôi không ngừng tăng, năm 2018, diện tích ni tơm nước lợ nước đạt 721,1 nghìn ha; tăng 3,8% so với năm 2017 diện tích tơm sú 622,4 nghìn ha; tăng 3,7% diện tích tơm chân trắng 98,7 nghìn ha; tăng 4,7% so với năm 2017 Tổng diện tích ni trồng thủy sản năm 2018 ước đạt 1,3 triệu ha, 106% so với kỳ 2017, sản lượng nuôi dự kiến đạt 4,3 triệu tấn, tăng 8,3% (tôm loại 800 nghìn tấn, tăng 10,5%; Đối với tơm nước lợ: Từ cuối quý II/2018, giá tôm nguyên liệu tăng lên, người nuôi tiếp tục thả giống nuôi tôm, góp phần đưa sản lượng tơm loại đạt khoảng 800 nghìn năm 2018, tăng 10,5% so với năm 2017 (http://vasep.com.vn/1192/OneContent/tong-quan-nganh.htm) 1.1.2 Tình hình chế biến xuất tơm Việt Nam Cả nước có khoảng 160 doanh nghiệp tham gia chế biến, xuất tôm, tập trung chủ yếu Miền Trung, Nam Trung Bộ (Khánh Hòa, Phú Yên, Ninh Thuận, Bà Rịa – Vũng Tàu…), Đồng Bằng Sông Cửu Long (Long An, Tiền Giang, Bến Tre, Trà Vinh, Sóc Trăng, Cà Mau, Kiên Giang), với tổng công suất chế biến đạt gần triệu sản phẩm/năm (http://vasep.com.vn/1192/OneContent/tong-quan-nganh.htm) Năm 2018, xuất thủy sản nước cán đích với kim ngạch 8,8 tỷ USD, tăng gần 6% so với năm 2017 Xuất tôm năm 2018 không đạt kết mong đợi, giá tơm giảm, khiến tổng giá trị xuất thủy sản bị ảnh hưởng Năm 2018, Việt Nam XK thủy sản sang 161 thị trường so với năm 2017 có 167 thị trường “thị trường tỷ đơ” gồm Mỹ, EU, Nhật Bản có cách biệt đáng kể so với năm trước Trong Mỹ vượt EU lên vị trí thị trường lớn với 1,6 tỷ USD, tăng 14,5%, tiếp đến EU với 1,47 tỷ USD, giảm nhẹ 0,6%, đứng thứ Nhật Bản với 1,38 tỷ USD, tăng 5% Trung Quốc bị giảm 5% xuống 1,2 tỷ USD Mỹ, ASEAN Hàn Quốc tăng tỷ trọng EU, Trung Quốc giảm (http://vasep.com.vn/1192/OneContent/tong-quan-nganh.htm) Hình 1.1 Tình hình xuất thủy sản Việt Nam (2004-2018) Nhật Bản thị trường nhập lớn tôm Việt Nam Trong top thị trường nhập tơm Việt Nam, Nhật Bản thị trường có kim Trang web 42 http://vasep.com.vn/1192/OneContent/tong-quan-nganh.htm 43.http://seafood.vasep.com.vn/seafood/50_13162/vietnam-shrimp-exports-after the-cptpp-took-effect.htm 44 www.vasep.com.vn 65 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Kết xác định thơng số thích hợp enzyme Protamex cho q trình thủy phân Bảng Hiệu suất thu hồi nitơ hàm lượng nitơ amoniac dịch thủy phân protein mẫu có tỷ lệ enzym khác Hiệu suất thu Mẫu hồi Nitơ (%) Mẫu 1: 0% Hàm lượng nitơ amoniac dịch thủy phân (g/l) 46.64a ± 0.61 0.54a ± 0.06 54.09b ± 0.03 0.61b ± 0.01 60.75c ± 0.35 0.64bc ± 0.01 69.62d ± 0.08 0.69cd ± 0.01 Mẫu 5: 0,4% 70.81e ± 0.16 0.71cd ± 0.01 Mẫu 6: 0,5% 71.25e ± 0.35 0.71d ± 0.02 Mẫu 2: 0,1% Mẫu 3: 0,2% Mẫu 4: 0,3% 66 Bảng Hiệu suất thu hồi nitơ hàm lượng amoniac dịch protein thủy phân mẫu có nhiệt độ thủy phân khác Hàm lượng nitơ amoniac Hiệu suất thu hồi Nitơ Mẫu dịch thủy phân (%) (g/l) 67.95a ± 0.35 1.67d ± 0.09 Mẫu 1: 40℃ Mẫu 2: 45℃ 68.95b ± 0.47 1.36c ± 0.15 Mẫu 3: 50℃ 70.33c ± 0.11 1.09b ± 0.04 Mẫu 4: 55℃ 73.15d ± 0.27 0.86ab ± 0.23 Mẫu 5: 60℃ Mẫu 6: 65℃ 70.28c ± 0.45 0.64a ± 0.08 68.8ab ± 0.33 0.59a ± 0.04 Bảng Hiệu suất thu hồi nitơ hàm lượng nitơ amoniac dịch protein thủy phân mẫu có thời gian thủy phân khác Hàm lượng nitơ amoniac Hiệu suất thu hồi nitơ Mẫu dịch thủy phân (%) (g/l) Mẫu (1h) 65.20a ± 0.44 0.73a ± 0.02 Mẫu (2h) 68.76b ± 0.63 0.74a ± 0.03 Mẫu (3h) 69.88c ± 0.25 0.79a ± 0.03 Mẫu (4h) 72.28d ± 0.5 1.15b ± 0.02 Mẫu (5h) 73.75e ± 0.49 1.27c ± 0.02 Mẫu (6h) 75.63f ± 0.04 1.31cd ± 0.05 Mẫu (7h) 76.57f± 0.52 1.37d ± 0.03 Mẫu (8h) 76.61f±0.36 1.80e ± 0.01 67 Phụ lục 2: Kết xác định tỷ lệ enzyme Flavourzyme kết hợp với enzyme Protamex, xác định thành phần hóa học đặc tính chức dịch thủy phân Bảng Hiệu suất thu hồi nitơ hàm lượng amoniac dịch protein thủy phân mẫu kết hợp enzyme Flavourzyme vs enzyme Protamex Hàm lượng nitơ Mẫu Hiệu suất thu hồi Nitơ amoniac (%) dịch thủy phân (g/l) Mẫu 76.19a ± 0.91 0.85a ± 0.21 Mẫu 78.29bc ± 0.59 0.88a ± 0.04 Mẫu 77.58ab ± 0.53 0.72a ± 0.13 Mẫu 80.21d ± 0.98 0.87a ± 0.21 Mẫu 79.47cd ± 0.62 0.77a ± 0.09 Mẫu 81.03d ± 0.16 0.90a ± 0.07 Mẫu 80.96d ± 0.43 0.85a ± 0.21 68 Bảng Thành phần hóa học đặc tính chức sản phẩm bột thủy phân protein từ đầu tơm Thành phần hóa học Chỉ tiêu Hàm lượng (%) Nước Protein Tro Lipid 8.02 ± 0.26 77.8 ± 0.51 4.03 ± 0.39 0.72 ± 0.05 Đặc tính chức Chỉ tiêu Mức độ Độ hòa tan Khả giữ nước Khả tạo bọt (%) (ml/g) (%) 95.34 ± 1.79 3.43 ± 0.79 5.86 ± 1.35 Khả tạo nhũ (ml/g) 19 ± 1.09 Phụ lục 2: Các phương pháp phân tích kiểm nghiệm hóa học Xác định hàm lượng nước nguyên liệu theo (TCVN 3700- 90) ➢ Nguyên lý Dùng nhiệt độ cao làm bay nước mẫu, sau dựa vào hiệu số khối lượng mẫu trước sau sấy để tính hàm lượng nước thực phẩm ➢ Dụng cụ, hóa chất - Tủ sấy điều chỉnh nhiệt độ - Cân phân tích độ xác 10-4 g - Cốc sấy sứ - Đũa thủy tinh - Bình hút ẩm ➢ Tiến hành Sấy cốc đến khối lượng không đổi: cốc rửa sạch, khô, đem sấy nhiệt độ 100 - 105℃ khoảng giờ, lấy làm nguội bình hút ẩm, sau đem cân tiếp tục sấy nhiệt độ trên, đến khối lượng hai lần cân liên tiếp sai khác khơng q 0,0005g 69 Cân xác 5g mẫu cốc sấy khô đến khối lượng không đổi Đánh tơi mẫu đũa thủy tinh, dàn mẫu đáy cốc, chuyển cốc vào tủ sấy, sấy 60800C vịng Sau nâng nhiệt độ sấy lên 100–105℃ sấy liên tục vòng Làm nguội mẫu bình hút ẩm sau đem cân khối lượng khơng đổi ➢ Tính kết Độ ẩm (hàm lượng nước) mẫu tính theo cơng thức sau: XH2O = 𝐺1 −𝐺2 𝐺1 −𝐺 x 100 (%) Trong đó: • XH2O: độ ẩm thực phẩm (%) • G1: khối lượng cốc sấy mẫu thử trước sấy • G2: khối lượng cốc sấy mẫu thử sau sấy • G: khối lượng cốc sấy Xác định hàm lượng tro nguyên liệu theo TCVN 5105-90 ➢ Nguyên lý Dùng sức nóng (550-600℃) nung cháy hồn tồn chất hữu Phần cịn lại đem cân tính hàm lượng tro toàn phần thực phẩm ➢ Dụng cụ, vật liệu thuốc thử - Chén nung sứ - Đèn cồn hay bếp điện - Lò nung điều chỉnh nhiệt độ - Cân phân tích - Bình hút ẩm - H2O2, HNO3 đậm đặc 70 ➢ Tiến hành - Nung chén sứ rửa lị nung nhiệt độ 550-600℃ đến khối lượng khơng đổi - Cho vào chén 5g mẫu cần phân tích Tiến hành nung nhiệt độ 550-600℃, nung mẫu hóa tro trắng, thơng thường khoảng đến - Trường hợp tro đen, lấy để nguội sau cho thêm vài giọt H2O2 HNO3 đậm đặc nung mẫu hóa tro trằng hịa tồn Làm nguội bình hút ẩm đem cân Tiếp tục nung nhiệt độ 30 phút đem cân khối lượng không đổi Kết hai lần cân liên tiếp sai khác khơng q 0,0005g Tính kết Hàm lượng tro theo phần trăm (X1) tính theo cơng thức: XH2O = 𝐺2 −𝐺 𝐺1 −𝐺 * 100 (%) Trong đó: • G1: khối lượng chén nung mẫu (g) • G: khối lượng chén nung (g) • G2: khối lượng chén nung tro trắng (g) Xác định hàm lượng đạm tổng số nguyên liệu theo phương pháp Kjeldahl (Theo TCVN 3705-90) - Nguyên tắc + Trước tiên, mẫu vơ hóa H2SO4 đậm đặc nhiệt độ cao có chất xúc tác Phản ứng xảy sau: 2H2SO4 ➔ H2O + 2SO2 + O2 + Oxi tạo thành phản ứng lại oxy hóa nguyên tố khác Các phân tử chứa nitơ tác dụng H2SO4 lại tạo thành NH3 Các protein bị thủy phân thành acid amin Cacbon hydro cuả acid amin tạo thành CO2 H2O, cịn nitơ giải phóng dạng NH3 Kết hợp với acid H2SO4 dư tạo thành (NH4)2SO4 tan dung dịch 71 2NH3 + H2SO4 ➔ (NH4)2SO4 Các nguyên tố khoáng khác P, K, Ca, Mg, chuyển thành dạng oxit: P2O5, K2O, CaO, MgO, tồn dịch mẫu không ảnh hưởng đến kết phân tích + Q trình chưng cất đạm (hệ thống tự động) Đuổi amoniac khỏi dung dịch NaOH, Amonium sulfate tác dụng với chất kiềm mạnh NaOH giải phóng khí amoniac: (NH4)2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + H2O + 2NH3 + NH3 bị lôi nước bay sang bình hứng Bình hứng có chứa H3BO3 NH3 bay tác dụng với H3BO3 theo phản ứng: NH3 + 2H2O +4H3BO3 = (NH4)2B4O7 +7H2O + Lượng (NH4)2B4O7 xác định thông qua việc chuẩn độ HCl chuẩn Chuẩn độ dung dịch chuyển sang màu hồng nhạt khơng bị màu - Hóa chất: + Dung dịch H2SO4 đậm đặc + Dung dịch NaOH 40% + Hỗn hợp xúc tác CuSO4 K2SO4 ( tỉ lệ 1:10) + Dung dịch H3BO3 4% + Hỗn hợp: 200mg đỏ metyl 100mg xanh metylen hòa tan 200ml etanol (C2H5OH) 96% - Dụng cụ máy móc: + Bộ chưng cất đạm Kjeldahl + Buret 25ml - Cách tiến hành Bước 1: Vơ hóa mẫu 72 - Cân lượng mẫu xác đinh (0,3-1g) Cho mẫu vào tận đáy ống Kjeldal (chú ý khơng để dính lên thành bình) - Cho hỗn hợp xúc tác K2SO4 CuSO4 theo tỉ lệ 10: vào ống (2-5g) - Dùng pipet hút 5- 20 ml H2SO4 đậm đặc cho vào ống vơ có chữa hồn hợp - Lắp ống vào hệ thống vơ hóa mẫu - Việc vơ hồn tồn tồn dịch ống vơ hóa mẫu có màu xanh suốt Bước 2: Chưng cất - Mẫu sau vơ hóa đưa vào máy keijldal để định đạm, lắp bình hứng chứa 10-60 ml H3BO4 4% vài giọt thuốc thử - Khởi động máy chưng cất - Chưng cất thử đầu ống sinh hàn pH =7 dừng Bước 3: Chuẩn độ Sau chưng cất xong đem chuẩn độ HCl 0,1N đến xuất màu tím nhạt Bước 4: Kết - Hàm lượng nitơ tổng số (X1) tính phần trăm theo công thức: X1 = 0,0014∗(𝐴−𝐵) 𝑚 ∗ 100 Trong đó: A : Thể tích dung dịch HCl 0,1N tiêu tốn chuẩn độ mẫu thử, tính ml; B : Thể tích dung dịch HCl 0,1N tiêu tốn chuẩn độ mẫu trắng, tính ml; m : khối lượng mẫu thử, tính g; 0,0014 : Số g nitơ tương ứng với 1ml dung dịch natri – hydroxyt 0,1N; 100 : Hệ số tính phần trăm Chú thích: 73 Đối với nước mắm, mẫu thử pha loãng 20 lần, lấy 20ml dịch pha loãng để xác định Hàm lượng nitơ tổng số (X1) tính g/l theo công thức: X1 = 0,0014∗(𝐴−𝐵)∗20∗1000 10 Trong đó: 20: Độ pha lỗng nước mắm; 10: Thể tích nước mắm pha lỗng lấy để xác định, tính ml; 1000 : Hệ số tính g/l; Các ký hiệu khác ghi - Phương pháp tính hàm lượng prơtein thơ Hàm lượng nitơ trung bình phân tử protein sản phẩm thủy sản 16% Vì hàm lượng protein thơ mẫu thử hàm lượng nitơ tổng số nhân với hệ số 6,25 Hàm lượng protein thơ (X2) tính phần trăm theo công thức: X2 = X1 6,25 Trong đó: X2 : Hàm lượng nitơ tổng số, tính phần trăm; 6,25: Hệ số chuyển nitơ tổng số protein thô (100:16 = 6,25) Xác định hàm lượng lipid theo phương pháp Folch (1957) - Nguyên lý: Dùng hỗn hợp dung môi Chloform: Methanol với tỷ lệ 2:1 để hòa tan tất chất béo thực phẩm Tách chiết hỗn hợp dung môi chất béo Sau làm bay hết dung mơi, cân chất béo cịn lại tính hàm lượng chất béo có thực phẩm 74 - Dụng cụ, thiết bị: + Máy đồng hóa mẫu + Máy quay chân khơng + Tủ sấy chân khơng + Bộ thổi khí N2 + Phễu chiết lipid + Giấy lọc GF/C - Hóa chất + Dung mơi Chloroform: Methanol tỷ lệ 2:1 + Dung dịch NaCl 0,9% - Tiến hành Cân g mẫu thực phẩm cho vào bình tam giác 250ml, cho hỗn hợp dung môi Chloroform: Methanol tỷ lệ 2:1, với thể tích gấp 20 lần (v/w) so với khối lượng mẫu Tiến hành đồng hóa mẫu, sau lắc 45÷60 phút Tiến hành lọc cho dịch lọc vào phễu chiết cho vào 1/5 thể tích dung dịch NaCl 0,9% sau lắc Sau để lắng khoảng hỗn hợp dung môi phân làm lớp Tiến hành tách lớp (chứa lipid hòa tan dung môi) cho chảy vào phễu chiết khác Loại bỏ lớp dịch phía (chứa phần hóa hợp gồm tạp chất loại nước, muối, protein ) Cho 5ml Methanol 50% vào mẫu phễu chiết, lắc để lắng qua đêm 50℃ để hỗn hợp phân tách thành lớp Tiến hành chiết phần dung mơi hịa tan lipid vào bình cầu (đã sấy khô cân trọng lượng) Tiến hành cô quay chân không bay hết dung môi, sau thổi khí Nitơ sấy chân khơng để đuổi hết dung mơi Cân khối lượng bình cầu có chứa lipid tính hàm lượng lipid mẫu thử - Tính kết Hàm lượng lipid X (%) tính theo cơng thức sau: X= (𝑀2−𝑀1) 𝑀0 ∗ 100 (%) 75 Trong đó: M0: Trọng lượng mẫu thử (g) M1: Trọng lượng bình cầu trống (g) M2: Trọng lượng bình cầu có chứa lipid sau quay thổi khí Nitơ Xác định hàm lượng nitơ amoniac nguyên liệu theo phương pháp lôi kéo nước (TCVN 9215:2012) - Nguyên lý : Đẩy muối amoni thể tự chất kiềm mạnh amoniac không mạnh (như Mg(OH)2 hay Na2CO3) để tránh ảnh hưởng thực phẩm Dùng nước kéo amoniac giải phóng thể tự sang bình chuẩn độ Được chưng cất hấp thụ đung dịch axit boric, sau chuẩn độ với HCl tiêu chuẩn - Tiến hành Bước 1: sục rửa thiết bị, kiểm tra độ kín thiết bị Bước 2: chuẩn bị cốc hứng: Lấy cốc thủy tinh bình nón 250ml cho vào cốc hứng 100 ml axit boric 4% + 1-2 giọt thị Tashiro (metyl đỏ + metyl xanh) Đặt cốc hứng đầu ống sinh hàn, ống sinh hàn phải đặt ngập cốc hứng Bước 3: Chưng cất + Lấy 5ml dịch thủy phân pha loãng bình định mức 100ml + Cho 50 ml dịch thủy phân pha loãng thu vào thiết bị chưng cất Đầu thiết bị chưng cất phải ngập 100 ml dung dịch axit boric Để kiểm tra độ kiềm hóa dịch chiết, thêm vài giọt phenolphtalein 1% Sau bổ sung 30ml NaOH 20% vào dịch chiết dung dịch có màu hồng, nhanh chóng đậy kín tiến hành chưng cất + Dung dịch rơi từ đầu ống sinh hàn hấp thụ axit boric cốc hứng sau 30 phút trình chưng cất kết thúc Đầu ống sinh hàn nhấc lên rửa nước cất, nước rửa hứng vào cốc hứng Dung dịch cốc hứng chuyển sang màu xanh 76 Bước 4: chuẩn độ + Dung dịch cốc hứng đem chuẩn độ axit clohydric HCl 0,01N đến dung dịch cốc hứng chuyển xanh sang màu tím/xám nhạt dừng + Kiểm tra pH dung dịch sau kết thúc chuẩn độ, giá trị pH phải 5,0±0,1 + Tiến hành hai phép phân tích lặp lại Chênh lệch hai kết phép xác định lặp lại không lớn mg - Tính kết quả: Hàm lượng nitơ amoniac X (g/l) tính sau: X= (𝑉1−𝑉0)∗0,14∗20∗1000/50 1000 (g/l) đó: - V1: Thể tích dd chuẩn axit HCl dùng cho mẫu thử - V0: Thể tích dd chuẩn axit HCl dùng cho mẫu trắng (V0: = 0) - 0,14: Số miligam ni tơ tương ứng với mililit dung dịch chuẩn HCl 0,01 mol/l - 20: Hệ số pha loãng mẫu 20 lần 77 Phụ lục 3: Một số hình ảnh thí nghiệm Hình Máy xay đầu tơm Hình Bình hút ẩm 78 Hình Chuẩn bị mẫu ly tâm Hình Dịch sau ly tâm Hình Mẫu sau ly tâm, cho vào hủ bảo quản 79 ... tài: ? ?Nghiên cứu chế độ thủy phân đầu tôm thẻ chân trắng enzyme Protamex Flavourzyme? ?? Nội dung nguyên cứu: - Xác định thành phần hóa học đầu tơm thẻ chân trắng - Nguyên cứu thông số chế độ thích... thích hợp cho q trình thủy phân đầu tơm thẻ chân trắng enzyme Protamex - Nguyên cứu thơng số chế độ thích hợp cho q trình thủy phân đầu tôm thẻ chân trắng kết hợp enzyme Protamex Flavourzyme - Đề... nghiên cứu thủy phân nguyên liệu enzyme Tôi đưa quy trình dự kiến sản xuất dịch đạm thủy phân đầu tơm thẻ chân trắng sau: Quy trình dự kiến sản xuất dịch thủy phân từ đầu tôm enzyme Protamex Flavourzyme