Nghiên cứu sử dụng dịch thủy phân protein từ trùng quế (peryoyx excavatus) và chế phẩm enzyme phytase làm nguồn dinh dưỡng bổ sung cho heo

BỘ CÔNG THƢƠNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH NGUYỄN NGỌC HUY NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG DỊCH THỦY PHÂN PROTEIN TỪ TRÙN QUẾ (PERIONYX EXCAVATUS) VÀ CHẾ PHẨM ENZYME PHYTASE LÀM NGUỒN DINH DƢỠNG BỔ SUNG CHO HEO Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Mã chuyên ngành: 60540101 LUẬN VĂN THẠC SĨ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2019 BỘ CÔNG THƢƠNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH NGUYỄN NGỌC HUY NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG DỊCH THỦY PHÂN PROTEIN TỪ TRÙN QUẾ (PERIONYX EXCAVATUS) VÀ CHẾ PHẨM ENZYME PHYTASE LÀM NGUỒN DINH DƢỠNG BỔ SUNG CHO HEO Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Mã chuyên ngành: 60540101 LUẬN VĂN THẠC SĨ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2019 Cơng trình đƣợc hồn thành Trƣờng Đại học Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS Phạm Tấn Việt Ngƣời phản iện 1: PGS TS Ngô Đại Nghiệp Ngƣời phản iện 2: GS TS Đống Thị Anh Đào uận v n thạc s đƣợc ảo vệ Hội đồng chấm ảo vệ uận v n thạc s Trƣờng Đại học Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh ngày 08 tháng n m 2019 Thành phần Hội đồng đánh giá luận v n thạc s gồm: PGS TS Đàm Sao Mai - Chủ tịch Hội đồng PGS TS Ngô Đại Nghiệp - Phản iện GS TS Đống Thị Anh Đào - Phản iện TS Nguyễn Bá Thanh - Ủy viên TS Nguyễn Đắc Trƣờng - Thƣ ký (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƢỞNG KHOA/VIỆN CNSH&TP BỘ CÔNG THƢƠNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Nguyễn Ngọc Huy MSHV: 16003381 Ngày, tháng, n m sinh: 10-01-1979 Nơi sinh: An Giang Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Mã chuyên ngành: 60540101 I TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu sử dụng dịch thủy phân Protein từ trùn quế (Perionyx excavatus) chế phẩm enzyme phytase làm nguồn dinh dƣỡng ổ sung cho heo NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Xác định điều kiện thủy phân protein trùn quế ằng enzyme thƣơng mại Alcalase®, sản xuất dịch thủy phân protein từ trùn quế, sản xuất chế phẩm giàu dinh dƣỡng từ protein trùn quế để ổ sung cho heo ứng dụng chế phẩm protein từ trùn quế heo điều kiện nuôi công nghiệp II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: Theo Quyết định số 592/QĐ-ĐHCN việc giao đề tài cử ngƣời hƣớng dẫn luận v n thạc s Hiệu trƣởng trƣờng Đại học Công nghiệp TP HCM ngày 01 tháng 02 n m 2018 III NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: Ngày 01 tháng 08 n m 2018 IV NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Phạm Tấn Việt Tp, Hồ Chí Minh, ngày NGƢỜI HƢỚNG DẪN tháng năm 2019 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO TS Phạm Tấn Việt VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM LỜI CẢM ƠN Đề tài “Nghiên cứu sử dụng dịch thủy phân Protein từ trùn quế (Perionyx excavates) chế phầm enzyme phytase làm nguồn dinh dƣỡng ổ sung cho heo” nội dung chọn để nghiên cứu làm luận v n tốt nghiệp sau hai n m theo học chƣơng trình cao học chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm trƣờng Đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh ời tơi xin cảm ơn cha mẹ, gia đình ln ên tơi, động viên tơi hồn thành khóa học luận v n Để hồn thành q trình nghiên cứu hồn thiện luận v n này, tơi xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến Thầy Phạm Tấn Việt – Trƣởng Bộ Môn Công nghệ sinh học thuộc Viện Công Nghệ Sinh Học – Thực Phẩm – Trƣờng Đại học Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh Thầy trực tiếp ảo hƣớng dẫn suốt trình nghiên cứu để tơi hồn thiện luận v n Ngồi tơi xin chân thành cảm ơn Thầy, Cô Viện Công Nghệ Sinh Học – Thực Phẩm đóng góp ý kiến quý áu cho luận v n Xin cám ơn lãnh đạo Chi nhánh Trang trại ch n nuôi V nh Khánh (địa chỉ: ấp Trung Bình Tiến, xã V nh Trạch, huyện Thoại Sơn, tỉnh An Giang) thuộc Công ty Cổ phần Xuất nhập nơng sản thực phẩm An Giang tồn thể anh, chị, em trại ch n nuôi nhiệt tình hƣớng dẫn, hỗ trợ nhân lực vật lực suốt thời gian qua Cuối cùng, xin cám ơn lãnh đạo Chi cục An toàn vệ sinh thực phẩm An Giang, tất anh, chị, em đồng nghiệp nhiệt tình hỗ trợ, chia sẻ cơng việc quan nhằm hoàn thoành nhiệm vụ chun mơn nhiệm vụ trị Trân trọng cảm ơn! i TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Nhằm mục đích sản xuất ột dinh dƣỡng giàu đạm ổ sung cho heo sau cai sữa, tiến hành nghiên cứu thuỷ phân thịt trùn quế (Perionyx excavatus) với tác động enzyme protease thƣơng mại Quá trình thuỷ phân đƣợc thực tốt điều kiện 37ºC, pH 7.0, 10% mật rỉ đƣờng, 5% NaCl có ổ sung Ca2+ làm chất hỗ trợ hoạt động enzyme Dịch thuỷ phân sản xuất ởi hệ thống lên men án tự động đƣợc ổ sung chất mang (Maltose dextrin) để đạt đƣợc tỷ lệ chất rắn hoà tan mức 30% trƣớc thực sấy phun sản xuất cao điều kiện nhiệt độ đầu vào 140ºC, tốc độ dòng vào 25ml/phút Cao thu đƣợc đạt yêu cầu cảm quan hàm ẩm (3.89%) Sản phẩm đƣợc sử dụng thức n ổ sung cho đàn heo sau cai sữa trại ch n ni V nh Khánh, ấp Trung Bình Tiến, xã V nh Trạch, huyện Thoại Sơn, tỉnh An Giang Đàn heo sử dụng thức n có ổ sung 20g/kg thức n trại có gia t ng trọng lƣợng so với đàn heo khác đƣợc đánh giá tích cực ngoại hình Các đàn heo sử dụng thức n ổ sung khơng có dấu hiệu tiêu cực mặt sinh lý Hàm lƣợng phospho thải theo phân có giảm ở lơ thí nghiệm, đặt iệt giảm mạnh lô sử dụng nhiều thức n ổ sung Qua đánh giá ngƣời sử dụng, sản phẩm có giá trị thực tiễn đƣợc triển khai sản xuất rộng rãi đáp ứng đƣợc giá thành mà ngƣời dân mong muốn Sản phẩm đƣợc ký hợp đồng cung cấp cho trại ch n ni V nh Khánh, ấp Trung Bình Tiến, xã V nh Trạch, huyện Thoại Sơn, tỉnh An Giang sau kết thúc thí nghiệm Từ h : tr n qu prote se tự ph n giải c i sữ ii ột tr n qu thủ phân, heo sau ABSTRACT The aim of this study is to produce protein-rich nutrition powder for post-weaning piglets We conducted a study on hydrolysis of the earthworm Perionyx excavatus using commercial protease enzyme We showed that the hydrolysis process is optimized under conditions of 37ºC, pH 7.0, 10% molasses, 5% NaCl and Ca2+ supplementation to enhance enzymes activity Hydrolysate produced by semiautomatic fermentation system was supplemented with a Maltodextrin carrier to achieve a total dissolved solids ratio of 30% prior to being subjected to production scale spray-drying at 140ºC initial temperature and flow rate of 25ml/min Enzymatic hydrolysis powder with satisfactory sensory properties and moisture content (3.89%) was obtained and used as supplementary feed for post-weaning pig herds in Vinh Khanh livestock farm, Trung Binh Tien hamlet, Vinh Trach commune, Thoai Son district, An Giang province Piglets supplemented with 20g of hydrolysis powder per kg industrial feed had been found to gain significantly more weight, considerably positive appearance, and have no negative physiological signs Additionally, a high decline in excreted phosphorus level was also observed in the experimental lots compared to the controls The product was highly evaluated and appreciated for its positive practical value and its widely application potential once a reasonable and affordable price is met At the end of the experiment, a contract was signed with Vinh Khanh farm to annually supply this nutritional supplement Keywords: Perionyx excavatus, protease, self-resolution, hydrolyzed cinnamon powder, weaning piglets iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu ản thân Các kết nghiên cứu kết luận luận v n trung thực, không chép từ ất kỳ nguồn dƣới ất kỳ hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu (nếu có) đƣợc thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Học viên Ngu ễn Ngọc Hu iv MỤC LỤC MỤC ỤC v DANH MỤC HÌNH ẢNH viii DANH MỤC BẢNG BIỂU x DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xii MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Mục tiêu nghiên cứu Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Cách tiếp cận phƣơng pháp nghiên cứu Ý ngh a đề tài CHƢƠNG TỔNG QUAN .5 1.1 Tổng quan heo 1.1.1 Sinh lý heo .5 1.1.2 Nhu cầu dinh dƣỡng heo sau cai sữa .7 1.2 Tổng quan trùn quế (Perionyx excavatus) 17 1.3 Tổng quan Phytase .19 1.3.1 Vai trò phytase .21 1.3.2 Tác dụng phytase 21 1.4 Sấy phun .22 1.4.1 Nguyên lý phƣơng pháp sấy phun 22 1.4.2 Các yếu tố ảnh hƣởng tới trình sấy .23 CHƢƠNG VẬT IỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.1 Phƣơng tiện nghiên cứu .24 v 2.1.1 Địa điểm thời gian 24 2.1.2 Thiết ị dụng cụ .25 2.1.3 Hóa chất .26 2.1.4 Nguyên liệu nghiên cứu .29 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu .31 2.2.1 Xác định điều kiện ản nguyên liệu phản ứng thủy phân trùn quế có sử dụng enzyme .31 2.2.2 Xác định điều kiện thủy phân protein trùn quế ằng enzyme thƣơng mại Alcalase® quy mơ phịng thí nghiệm .32 2.2.3 Xác định điều kiện vật lý trình sấy phun tạo chế phẩm protein quy mơ phịng thí nghiệm 37 2.2.4 Ứng dụng chế phẩm protein từ trùn quế heo điều kiện nuôi công nghiệp 38 2.2.5 Phƣơng pháp xử lý kết thực nghiệm .42 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ BIỆN UẬN 43 3.1 Xác định điều kiện ản nguyên liệu phản ứng thủy phân trùn quế ằng enzyme thƣơng mại Alcalase® 43 3.2 Xác định điều kiện thủy phân protein trùn quế ằng enzyme thƣơng mại Alcalase® quy mơ phịng thí nghiệm .44 3.2.1 Khảo sát nồng độ đƣờng ổ sung 44 3.2.2 Khảo sát nồng độ enzyme 46 3.2.3 Khảo sát cofactor 47 3.2.4 Khảo sát nồng độ cofactor 49 3.2.5 Khảo sát pH 50 3.3 Thiết kế nồi lên men thực thủy phân protein trùn quế ằng enzyme thƣơng mại Alcalase® quy mô pilot 51 3.4 Xác định điều kiện vật lý trình sấy phun tạo chế phẩm protein dạng ột quy mơ phịng thí nghiệm 55 vi ... NGUYỄN NGỌC HUY NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG DỊCH THỦY PHÂN PROTEIN TỪ TRÙN QUẾ (PERIONYX EXCAVATUS) VÀ CHẾ PHẨM ENZYME PHYTASE LÀM NGUỒN DINH DƢỠNG BỔ SUNG CHO HEO Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Mã chuyên... thực phẩm Mã chuyên ngành: 60540101 I TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu sử dụng dịch thủy phân Protein từ trùn quế (Perionyx excavatus) chế phẩm enzyme phytase làm nguồn dinh dƣỡng ổ sung cho heo NHIỆM VỤ VÀ... thủy phân protein trùn quế ằng enzyme thƣơng mại Alcalase®, sản xuất dịch thủy phân protein từ trùn quế, sản xuất chế phẩm giàu dinh dƣỡng từ protein trùn quế để ổ sung cho heo ứng dụng chế phẩm