Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát
Đầu tôm Đầu tôm
Đánh giá hiệu quả thu hồi, xác định hàm lượng astaxanthin
Đề xuất quy trình tách chiết hỗn hợp caroten-protein hiệu quả Xác định nồng độ acid lactic bổ sung và thời gian xử lý
Xử lý sơ bộ Đầu tôm
Sản xuất chitin-chitosan
Phần bã Phần riêng
Phần dịch thủy phân
Thu hồi hỗn hợp caroten-protein
Thuyết minh sơ đồ:
Đầu tôm thẻ chân trắng sau khi rửa và loại bỏ tạp chất, đế ráo nước, cân mỗi
mẫu thí nghiệm 100g đồng thời bổ sung thêm 100ml nước theo tỷ lệ 1:1, sau đó nghiền mẫu với kích thước 2-3 mm để tăng diện tích tiếp xúc với enzyme nội tại của đầu tôm trong quá trình thủy phân.
Hỗn hợp caroten-protein được tách chiết ra khỏi đầu tôm bằng phương pháp thủy phân dung kết hợp acid lactic và Flavourzyme. Việc lựa chọn acid lactic và Flavourzyme này dựa vào nghiên cứu hiệu quả thủy phân phế liệu tôm theo kết quả của Trang Sĩ Trung [13] và Phạm Thị Đan Phượng [10]. Thứ tự xử lý acid lactic trước làm nền tảng cho quá trình thủy phân diễn ra mạnh mẽ hơn khi bổ sung Flavourzyme giai đoạn sau (ở nhiệt độ tối thích của enzyme này là 55OC). Sau đó cho mẫu vào hệ thống có nhiệt độ 70OC trong 15 phút để bất hoạt enzyme rồi làm nguội.
Tiến hành ép (lọc) để tách riêng phần dịch và phần bã. Phần bã được rửa bằng nước ấm, nước rửa được thu hồi cùng với phần dịch. Phần bã được đưa sang công đoạn sản xuất chitin, chitosan còn phần dịch được tiếp tục thu hồi chế phẩm caroten-protein.
Các yếu tố như nồng độ, thời gian xử lý acid lactic tối ưu và tỷ lệ, thời gian xử lý Flavourzyme tối ưu của quá trình thủy phân được xác định thông qua hiệu suất thu hồi chế phẩm caroten-protein và hàm lượng astaxanthin.
Quá trình thu hồi caroten-protein được thực hiện bằng phương pháp kết hợp giữa kết tủa protein bằng phương pháp điểm đẳng điện và xử lý nhiệt, đồng thời có thể bất hoạt được enzyme để kết thúc quá trình thủy phân, ngoài ra trong quá trình này có sử dụng chitosan đóng vai trò là chất tạo tủa và keo tụ để tăng hiệu quả quá trình kết tủa protein dựa theo nghiên cứu của Trang Sĩ Trung [13]. Cụ thể: dịch thủy phân chứa caroten-protein được điều chỉnh pH về pH 4,3-4,5 bằng HCl 10% để kết tủa protein, gia nhiệt 70OC/10 phút, bổ sung chitosan ở nồng độ 100 ppm, sau cùng để lắng qua đêm ở 4OC.
Sau đó ly tâm bằng máy ly tâm thể tích lớn trong 15 phút với tốc độ 3500 vòng. Thu hồi hỗn hợp caroten-protein và đánh giá hiệu suất thu hồi, hàm lượng astaxanthin của hỗn hợp.