4. Phương pháp xử lý số liệu
3.2.2.1. Ảnh hưởng của nồng độ acid lactic đến hiệu suất thu hồi, và hàm lượng
astaxanthin trong hỗn hợp caroten-protein
Thực hiện thí nghiệm theo sơ đồ bố trí thí nghiệm số 3.3, xác định ảnh hưởng của nồng độ acid lactic đến hiệu suất thu hồi và hàm lượng astaxanthin. Đầu tôm được xử lý công đoạn đầu bằng acid HCl 0,2% trong 1 giờ ở nhiệt độ phòng. Dãy khảo sát nồng độ acid lactic là 0%; 0,2%; 0,4%; 0,6%; 0,8%; 1%; được ủ ở nhiệt độ phòng trong thời gian ủ là 2 giờ. Kết quả được trình bày ở hình 3.3.
Hình 3.3. Ảnh hưởng của nồng độ acid lactic sử dụng đến hiệu suất thu hồi, hàm lượng astaxanthin của hỗn hợp caroten-protein
Các ký hiệu trung bình của cột có các ký tự (a, b, c, hoặc A, B, C) khác nhau thì
khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê(p<0,05).
Dựa vào hình 3.3 cho thấy nồng độ acid lactic có ảnh hưởng rõ rệt đến hiệu suất thu hồi hỗn hợp caroten-protein và hàm lượng astaxanthin. Khi nông độ acid lactic sử dụng là 0% thì hiệu suất thu hồi chỉ đạt 15,11%; tăng nồng độ acid lactic từ 0% lên đến 0,4% thì hiệu suất thu hồi của hỗn hợp tăng thêm 4,84% đạt 19,95%, đạt giá trị cao nhất (p<0,05). Tuy nhiên, khi nồng độ acid lactic 0,4% lên 0,6% thì
hiệu suất thu hồi hỗn hợp caroten-protein thay đổi không khác biệt về mặt thống kê (p<0,05). Nếu tăng nồng độ acid lactic lên 1% thì hiệu suất thu hồi lại có xu hướng giảm xuống.
Ngoài ra, nồng độ acid lactic bổ sung vào cũng ảnh hưởng đến hàm lượng astaxanthin. Cụ thể là khi nồng độ acid lactic sử dụng là 0% thì hàm lượng astaxanthin đạt 357,29 mg/kg, Khi tăng nồng độ acid lactic lên 0,4% thì hàm lượng astaxanthin đạt 493,25 mg/kg và đạt giá trị cực đại (p<0,05). Khi tăng nồng độ acid từ 0,4% lên đến 1% thì hàm lượng astaxanthin đều giảm.
Ở giai đoạn đầu được xử lý bằng acid HCl làm giảm pH của hỗn hợp. Khi pH thấp thì lượng khoáng được khử càng nhiều thuận lợi trong quy trình sản xuất chitin-chitosan, trong khi đó quá trình khử protein trong đầu tôm lại tăng tương đối chậm. Sau đó bỏ sung acid lactic vào công đoạn sau, theo Trần Thị Luyến (2000) acid lactic được bổ sung vào làm mềm protein, hoạt hoá protein và thúc đẩy quá trình thuỷ phân, tạo điều kiện cho một số protease hoạt động. Điều này chứng tỏ rằng có sự hoạt động của hệ protease acid trong đầu tôm làm cho lượng protein được thủy phân ra cao [7]. Nhưng khi tăng nồng độ acid lactic lên thì acid lactic sẽ cắt mạch protein làm giảm phân tử lượng của protein, gây khó khăn trong việc thu hồi hỗn hợp. Ngoài ra khi nồng độ acid lactic cao còn ảnh hưởng đến hàm lượng astaxanthin của hỗn hợp vì astaxanthin khó thu hồi cũng như bị oxi hóa nhanh chóng khi bị tách ra khỏi hỗn hợp caroten-protein [23].
Như vậy, ở điều kiện thủy phân với nồng độ acid HCl là 0,2% ủ trong 1 giờ sau đó bổ sung acid lactic ủ tiếp trong vòng 2 giờ thì nồng độ acid lactic thích hợp là 0,4%.
3.2.2.2. Ảnh hưởng của thời gian xử lý đầu tôm bừng acid lactic đến hiệu suất thu hồi và hàm lượng astaxanthin trong hỗn hợp carotein-protein
Để xác định thời gian xử lý bằng acid lactic, tương tự đầu tôm sau khi được thủy phân bằng acid HCl 0,2% 1 giờ. Sau đó được tiếp tục thủy phân bằng acid lactic với nồng độ là 0,4% đã được xác định ở trên với thời gian khác nhau (1h, 2h, 3h, 4h, 5h). Kết quả ảnh hưởng của thời gian xử lý bằng acid lactic đến hiệu suất thu hồi và hàm lượng astaxanthin được trình bày ở hình 3.4.
Hình 3.4. Ảnh hưởng của thời gian xử lý acid lactic đến hiệu suất thu hồi, hàm lượng astaxanthin của hỗn hợp caroten-protein
Các giá trị trung bình của cột có các ký tự (a, b hoặc A, B, C) khác nhau thì khác
biệt có ý nghĩa về mặt thống kê(p<0,05).
Kết quả hình 3.4 cho thấy, hiệu suất thu hồi hỗn hợp caroten-protein tăng khi tăng thời gian xử lý acid lactic. Ở mẫu xử lý thời gian acid lactic 0 giờ hiệu suất thu hồi hỗn hợp caroten-protein đạt giá trị thấp nhất 15,48% (p<0,05). Hiệu suất thu hồi hỗn hợp caroten-protein ở mẫu 2 giờ và 3 giờ không có sự khác biệt về ý nghĩa thống kê (p<0,05). Tuy nhiên nếu tiếp tục kéo dài thời gian xử lý bằng acid lactic
lên đến 5 giờ đạt 23,33% tăng 7,85% so với mẫu xử lý 0 giờ (p<0,05). Kết quả này cũng tương đương với kết quả của Trang Sỹ Trung và cộng sự (2009) [17]. Điều này chứng tỏ rằng cũng tương tự như công đoạn xử lý bằng acid HCl trước thì khi tăng thời gian xử lý bằng acid lactic thì hiệu suất thu hồi cũng tăng, do khi thời gian kéo dài pH của mẫu sẽ tăng lên (từ 5,4 lên 7,5) tạo điều kiện cho enzyme protease nội tại hoạt động làm mềm liên kết giữa protein và chitin thúc đẩy quá trình thủy phân làm cho hiệu suất thu hồi tăng.
Bên cạnh đó thời gian thủy phân bằng acid lactic cũng ảnh hưởng mạnh đến hàm lượng astaxanthin của hỗn hợp caroten-protein. Hàm lượng astaxanthin cao nhất khi xử lý bằng acid lactic trong 2 giờ, đạt 488,59 mg/kg (p<0,05). Khi tăng thời gian xử lý bằng acid lactic lên thì hàm lượng astaxanthin giảm rõ rệt, với thời gian xử lý bằng acid lactic là 5 giờ thì hàm lượng astaxanthin chỉ còn tương ứng là 402 mg/kg ( p<0,05). Vì vậy thời gian xử lý bằng acid lactic tối ưu là 2 giờ.
Kết quả: Xử lý acid HCl 0,2% (1 giờ) và acid lactic 0,4% (2 giờ).