trình thủy phân
2.2.4.1. Thí nghiệm xác địnhtỷ lệ hỗn hợp enzyme bromelin thô/flavourzyme
Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ hỗn hợp enzyme bromelin thô/flavourzyme như hình 2.4.
Bất hoạt enzyme
Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ kết hợp enzyme bromelin và flavourzyme
Cá nục xay nhỏ
Rã đông
Thủy phân
- Nhiệt độ 50oC, pH tự nhiên - Lượng nước bổ sung: 20% - Thời gian: 24 giờ
- Nồng độ muối: 2% - Tỷ lệ hỗn hợp enzyme/cơ chất là 2%, bromelin/flavourzyme lần lượt từ 5/1; 10/1; 15/1; 20/1; 25/1; 30/1 Lọc Lựa chọn tỷ lệ kết hợp bromelin/flavourzyme thích hợp Cấp đông Phân tích NNH3, Nts, Nf và xác định tỉ lệ Naa/Nts Dịch đạm thủy phân
Nhiều nghiên cứu cho thấy khoảng nhiệt độ thích hợp cho enzyme bromelin thô hoạt động là 50-60oC (Ketnawa, 2012; Phạm Thị Trân Châu, 1987). Tương tự enzyme bromelin, khoảng nhiệt độ thích hợp cho enzyme flavourzyme hoạt động là45 - 60oC Theo nghiên cứu của Vũ Ngọc Bội (2004) cho thấy lượng muối thích hợp nhất cho quá trình thủy phân cá mối bằng chế phẩm enzyme protease B. Subtilis S5 là 3%, theo nghiên cứu sơ bộ của đề tài cho thấy hàm lượng muối2-3% thích hợp cho quá trình thủy phân protein cá nục. Tuy nhiên mẫu bổ sung muối 2% cho màu sắc của dịch đạm thủy phân sáng, về cảm quan tốt hơn mẫu bổ sung 3% muối. Do vậy, để xác định tỷ lệ hỗn hợp enzyme bromelin thô/flavourzye thích hợp cho quá trình thủy phân cá nục, các thí nghiệm được tiến hành thủy phân ở nhiệt độ cố định là 50oC, lượng muối bổ sung là 2%.
Mục tiêu của thí nghiệm:
Xác định được tỷ lệ hỗn hợp enzyme bromelin thô/flavourzyme thích hợp xúc tác cho quá trình thủy phân protein cá nục.
Cách tiến hành
Tiến hành 6 thí nghiệm thủy phân protein cá nục bằng kết hợp 2 enzyme bromelin và flavourzyme với các tỷ lệ như trên sơ đồ hình 2.4. Tỷ lệ hỗn hợp 2 enzyme/cơ chất là 2%, lượng nước bổ sung là 20%, lượng muối bổ sung là 2%, thủy phân ở 50oC trong 24 giờ. Trong quá trình thủy phân cứ sau 5 giờ khuấy đảo mẫu một lần, theo dõi sự thay đổi của dịch trong quá trình thủy phân. Sau 24 giờ, hỗn hợp được bất hoạt enzyme bằng cách đun sôi 15 phút, sau đó đưa đi lọc qua 2 lớp vải lọc và lọc tiếp trên giấy lọc thu được dịch đạm thủy phân dùng phân tích các chỉ tiêu đạm NNH3, Nts, Nf.
Tỷ lệ enzyme bromelin thô/flavourzyme thích hợp được chọn ở mẫu thu được dịch đạm thủy phân có tỷ lệ Naa/Ntscao nhất, hiệu suất thủy phân cao, hàm lượng đạm thối thấp. Tỷ lệ này được lựa chọn cho các thí nghiệm tiếp theo.
2.2.4.2. Thí nghiệm xác định tỷ lệ hỗn hợp enzyme bromelin/flavourzyme so với nguyên liệu
Mục tiêu của thí nghiệm:
Xác định được tỷ lệ hỗn hợp enzyme bromelin và flavourzyme so với cơ chất thích hợp cho quá trình thủy phân protein cá nục.
Cách tiến hành
Sau khi xác định được tỷ lệ bromelin/flavourzyme thích hợp, tiến hành 5 thí nghiệm thủy phân protein cá nục với tỷ lệ hỗn hợp enzyme/cơ chất thay đổi từ 0 đến
Lọc
Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm lựa chọn tỷ lệ hỗn hợp enzyme/cơ chất
Cá nục xay nhỏ
Rã đông
Thủy phân
- Nhiệt độ 50oC, pH tự nhiên - Lượng nước bổ sung: 20% - Thời gian: 24 giờ
- Nồng độ muối: 2% - Tỷ lệ bromelin/flavourzyme đã chọn - Tỷ lệ hỗn hợp enzyme/cơ chất lần lượt: 0; 1; 1,5; 2; 2,5% Bất hoạt enzyme Lựa chọn tỷ lệ hỗn hợp enzyme/cơ chất thích hợp Cấp đông Phân tích NNH3, Nts, Nf, Xác định tỉ lệ Naa/Nts Dịch đạm thủy phân
2,5% so với nguyên liệu, với các điều kiện như trong sơ đồhình 2.5. Trong quá trình thủy phân cứ sau 5 giờ khuấy đảo mẫu một lần, theo dõi sự thay đổi của dịch trong quá trình thủy phân. Sau 24 giờ, hỗn hợp được bất hoạt enzyme bằng cách đun sôi 15 phút, sau đó đưa đi lọc qua 2 lớp vải lọc và lọc tiếp trên giấy lọc thu được dịch đạm thủy phân dùng phân tích các chỉ tiêu đạm NNH3, Nts, Nf.
Tỷ lệ hỗn hợp enzyme/cơ chất thích hợp được chọn ở mẫu thu được dịch đạm thủy phân có tỷ lệ Naa/Ntscao nhất, hiệu suất thủy phân cao, hàm lượng đạm thối thấp. Tỷ lệ này được lựa chọn cho các thí nghiệm tiếp theo.
2.2.4.3. Thí nghiệm xác định kích thước nguyên liệu phù hợp
Sau khi lựa chọn được tỷ lệ enzyme/cơ chất, tiến hành nghiên cứu lựa chọn kích thước nguyên liệu phù hợp cho quá trình thủy phân.
Nguyên liệu xay nhỏ là cá nục được xay với đường kính mắt sàng 9mm, sau đó xay lại khối cá đã xay đó với đường kính mắt sàng 3mm được nguyên liệu ở dạng xay mịn.
Mục tiêu của thí nghiệm
Xác định được kích thước nguyên liệu sao cho quá trình thủy phân protein cá nục đạt hiệu quả cao và phù hợp nhất.
Cách tiến hành
Tiến hành 5 thí nghiệm thủy phân protein cá nục với các kích thước nguyên liệu và các điều kiện thủy phân như trong sơ đồ hình 2.6. Trong quá trình thủy phân cứ sau 5 giờ khuấy đảo mẫu một lần, theo dõi sự thay đổi của dịch trong quá trình thủy phân. Sau 24 giờ, hỗn hợp được bất hoạt enzyme bằng cách đun sôi 15 phút, sau đó đưa đi lọc qua 2 lớp vải lọc và lọc tiếp trên giấy lọc thu được dịch đạm thủy phân dùng phân tích các chỉ tiêu đạm NNH3, Nts, Nf.
Kích thước nguyên liệu thích hợp cho quá trình thủy phân protein cá nục được chọn ở mẫu thu được dịch đạm thủy phân có tỷ lệ Naa/Nts cao nhất, hiệu suất thủy phân cao, hàm lượng đạm thối thấp. Kích thước nguyên liệu này được lựa chọn cho các thí nghiệm tiếp theo.
2.2.4.4.Thí nghiệm xác định nhiệt độ thủy phân thích hợp
Bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất thuỷ phân protein cá nục bằng hỗn hợp enzyme bromelin và flavourzyme như sơ đồ hình 2.7
Bất hoạt enzyme
Dịch đạm thủy phân
Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định kích thước nguyên liệu phù hợp Nguyên con đập dập Cắt khúc 2cm, 4cm Xay nhỏ Xay nhỏ mịn Cá nục Thủy phân - Tỷ lệ enzyme/cơ chất đã chọn - pH tự nhiên
- Lượng nước bổ sung: 20% - Thời gian: 24 giờ
- Nồng độ muối: 2% - Nhiệt độ thủy phân 50oC
Lọc Rửa
Phân tích NNH3, Nts, Nf, Xác định tỉ lệ Naa/Nts
Mục tiêu của thí nghiệm
Xác định được nhiệt độ thích hợp cho quá trình thủy phân protein cá nục bằng hỗn hợp enzyme bromelin thô và flavourzyme.
Cách tiến hành
Tiến hành 5 thí nghiệm thủy phân protein cá nục ở dải nhiệt độ từ 45, 50, 55, 60, 65oC, với các điều kiện như trong sơ đồ hình 2.7 và một mẫu đối chứng để ở nhiệt độ phòng khoảng 30-35oC vào mùa hè. Trong quá trình thủy phân cứ sau 5 giờ khuấy đảo mẫu một lần, theo dõi sự thay đổi của dịch trong quá trình thủy phân. Sau 24 giờ, hỗn hợp được bất hoạt enzyme bằng cách đun sôi 15 phút, sau đóđược đưa đi lọc qua 2 lớp
Cấp đông
Rã đông
Bất hoạt enzyme
Dịch đạm thủy phân
Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ thủy phân thích hợp
Cá nục xay nhỏ
Thủy phân
- Tỷ lệ hỗn hợp enzyme/cơ chất đã chọn - Lượng nước bổ sung: 20%
- Thời gian: 24 giờ - Nồng độ muối: 2%
- Nhiệt độ thủy phân: : 45, 50, 55, 60, 65oC, ĐC
Lọc
Lựa chọn nhiệt độ thủy phân thích hợp Phân tích NNH3, Nts, Nf,
vải lọc và lọc tiếp trên giấy lọc thu được dịch đạm thủy phân dùng phân tích các chỉ tiêu đạm NNH3, Nts, Nf.
Nhiệt độ thích hợp cho quá trình thủy phân protein cá nục được chọn ở mẫu thu được dịch đạm thủy phân có tỷ lệ Naa/Nts cao nhất, hiệu suất thủy phân cao, hàm lượng đạm thối thấp. Lựa chọn nhiệt độ này cho các thí nghiệm thủy phân protein cá nục tiếp theo
2.2.4.5. Thí nghiệm ảnh hưởng của pH đến quá trình thủy phân
Nghiên cứu ảnh hưởng của pH đến quá trình thủy phân protein cá nục, tiến hành thí nghiệm theo sơ đồ hình 2.8
Rã đông Cấp đông
Lọc Bất hoạt enzyme
Hình 2.8. Sơ đồ thí nghiệm xác định ảnh hưởng của pH đến quá trình thủy phân
Cá nục xay nhỏ
Thủy phân
- Tỷ lệ hỗn hợp enzyme/cơ chất đã chọn - Muối: 2%, pH: 6; 6,5; 7; 7,5; 8, ĐC - Lượng nước bổ sung 30%, nhiệt độ thủy phân đã chọn. Thời gian: 24 giờ
Dịch đạm thủy phân
Lựa chọn pH thích hợp Phân tích NNH3, Nts, Nf,
Mục tiêu của thí nghiệm
Tham khảo tài liệu cho thấy khoảng pH thích hợp của enzyme bromelin từ 6-8, khoảng pH thích hợp của enzyme flavourzyme từ 5-7.
Xác định được giá trị pH thích hợp để quá trình thủy phân protein cá nục đạt hiệu quả cao.
Cách tiến hành
Lượng nước bổ sung vào quá trình thủy phân được điều chỉnh các giá trị pH từ 6- 8 bằng đệm phosphat. Mẫu đối chứng là pH tự nhiên khoảng pH6. Tiến hành 6 thí nghiệm với tỷ lệ hỗn hợp enzyme/cơ chất đã chọn được, lượng nước bổ sung 20% so với nguyên liệu, nhiệt độ thủy phân đã chọn được từ thí nghiệm trước như trong sơ đồ hình 2.8.
Trong quá trình thủy phân cứ sau 5 giờ khuấy đảo mẫu một lần, theo dõi sự thay đổi của dịch trong quá trình thủy phân. Sau 24 giờ, hỗn hợp được bất hoạt enzyme bằng cách đun sôi 15 phút, sau đó được đưa đi lọc qua 2 lớp vải lọc và lọc tiếp trên giấy lọc thu được dịch đạm thủy phân dùng phân tích các chỉ tiêu đạm NNH3, Nts, Nf.
pH thích hợp cho quá trình thủy phân protein cá nục được chọn ở mẫu thu được dịch đạm thủy phân có tỷ lệ Naa/Nts cao nhất, hiệu suất thủy phân cao, hàm lượng đạm thối thấp. Lựa chọn giá trị pH này cho các thí nghiệm thủy phân protein cá nục tiếp theo.
2.2.4.6. Thí nghiệm ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến hiệu suất thủy phân
Mục tiêu của thí nghiệm
Xác định được thời gian thủy phân thích hợp sao cho hiệu suất thủy phân cao nhất, tỷ lệ Naa/Ntsđạt 60% trở lên với các điều kiện thí nghiệm trên.
Cách tiến hành
Tiến hành 7 mẫu thí nghiệm thủy phân protein cá nục với các điều kiện: tỷ lệ enzyme/cơ chất đã chọn, lượng nước bổ sung 20%, muối 2%, pH, nhiệt độ đã chọn từ thí nghiệm trước. Trong quá trình thủy phân cứ sau 5 giờ khuấy đảo mẫu một lần, theo dõi sự thay đổi của dịch trong quá trình thủy phân. Lấy mẫu tại các thời điểm 6, 12, 18, 24, 30, 36 giờ, hỗn hợp được bất hoạt enzyme bằng cách đun sôi 15 phút, sau đó được đưa đi lọc qua 2 lớp vải lọc và lọc tiếp trên giấy lọc thu được dịch đạm thủy phân dùng phân tích các chỉ tiêu đạm NNH3, Nts, Nf.
đạm thủy phân có tỷ lệ Naa/Nts cao nhất, hiệu suất thủy phân cao, hàm lượng đạm thối thấp. Lựa chọn thời gian thủy phân cho các thí nghiệm tiếp theo.
Bố trí thí nghiệm như sơ đồ hình 2.9
2.2.4.7. Thí nghiệm ảnh hưởng của hàm lượng nước đến quá trình thủy phân
Để nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng nước đến quá trình thủy phân tiến hành thí nghiệm như sơ đồ hình 2.10.
Hình 2.9. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của thời gian thủy phân
Cá nục xay nhỏ
Thủy phân
- Tỷ lệ hỗn hợp enzyme/cơ chất đã chọn - Muối: 2%, pH, lượng nước bổ sung, nhiệt độ thủy phân đã chọn
- Thời gian: 6, 12, 18, 24, 30, 36 giờ
Dịch đạm thủy phân
Lựa chọn thời gian thủy phân thích hợp Phân tích NNH3, Nts, Nf, Xác định tỉ lệ Naa/Nts Cấp đông Rã đông Bất hoạt enzyme Lọc
Mục tiêu của thí nghiệm
Xác định được lượng nước bổ sung sao cho quá trình thủy phân protein cá nục đạt hiệu quả cao và phù hợp nhất.
Cách tiến hành
Tiến hành 7 thí nghiệm với các điều kiện như trong sơ đồ hình 2.10, mẫu đối chứng là mẫu không bổ sung nước. Trong quá trình thủy phân cứ sau 5 giờ khuấy đảo mẫu một lần, theo dõi sự thay đổi của dịch trong quá trình thủy phân. Sau 24 giờ, hỗn hợp đượcbất hoạt enzyme bằng cách đun sôi 15 phút, sau đó được đưa đi lọc qua 2 lớp
Dịch đạm thủy phân
Hình 2.10. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của tỷ lệ nước đến quá trình thủy phân
Cá nục xay nhỏ
Thủy phân
- Tỷ lệ hỗn hợp enzyme/cơ chất đã chọn - Muối: 2%, pH tự nhiên
- Lượng nước bổ sung: 5, 10, 15, 20, 25, 30%, ĐC
- Thời gian: 24 giờ; Nhiệt độ đã chọn
Bất hoạt enzyme
Lựa chọn tỷ lệ nước bổ sung thích hợp Phân tích NNH3, Nts, Nf,
Xác định tỉ lệ Naa/Nts Cấp đông
Rã đông
vải lọc và lọc tiếp trên giấy lọc thu được dịch đạm thủy phân dùng phân tích các chỉ tiêu đạm NNH3, Nts, Nf.
Tỷ lệ nước thích hợp cho quá trình thủy phân protein cá nục được chọn ở mẫu thu được dịch đạm thủy phân có tỷ lệ Naa/Nts cao nhất, hiệu suất thủy phân cao, hàm lượng đạm thối thấp.
2.2.5. Bố trí thí nghiệm xác định điều kiện tối ưu cho quá trình thủy phân protein cá nục bằng kết hợp enzyme bromelin thôvới flavourzyme