Thuyết minh quy trình:
Hỗn hợp caroten- protein sau khi thu hồi được bổ sung Chitosan 125ppm, sử dụng các khay inox để sấy mẫu, trộn thật kỹ để đảm bảo khả năng tiếp xúc đồng đều giữa chitosan và hỗn hợp.Trãi đều bột lên khay sấy chân không ở nhiệt độ 500C.
Sấy đến khi độ ẩm hỗn hợp đạt 10-20%. Thời gian là 14 giờ.
Hỗn hợp sau khi sấy ở dạng vón cụt, tiến hành nghiền mịn hỗn hợp thành bột. Tiến hành bao gói bột caroten- protein trong túi PA sau đó hút chân không.
Các túi chứa bột caroten- protein được cân để xác định khối lượng, bảo quản lạnh ở 40C trong thời gian là 4 tuần.
Hình 3.7. Quy trình bảo quản astaxanthin trong hỗn hợp caroten- protein
Caroten - protein
Sấy 500C trong môi trường chân không Bổ sung chitosan 125ppm
Thời gian sấy: 14 giờ
Bột caroten- protein Bảo quản lạnh 40C Bao gói hút chân không
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN
Hỗn hợp caroten-protein được bổ sung phụ gia là chitosan 125ppm, sorbitol 4% trước khi sấy chân không ở nhiệt độ 50oC trong thời gian là 14 giờ để hạn chế tổn thất astaxanthin, giảm sự hư hỏng về chất lượng, các tính chất cảm quan của hỗn hợp sau sấy.
Bước đầu nghiên cứu phối trọn cùng lúc chitosan, sorbitol để tăng mùi vị cho sản phẩm, cải thiện cấu trúc đồng thời giảm tổn thất astaxanthin, protein trong quá trình sấy. Chất lượng cảm quan: màu sắc có màu đỏ cam tự nhiên, trạng thái bột mịn, khô, vị ngọt nhẹ khi có sự kết hợp giữa chitosan và sorbitol.
Xác định điều kiện bảo quản lạnh, bao gói hút chân không sản phẩm trước khi bảo quản để sản phẩm ít bị biến đổi chất lượng, bảo vệ được lượng astaxanthin, protein có trong hỗn hợp, ngăn cản sự hoạt động của vi sinh vật gây hại, cải thiện cấu trúc, kéo dài thời gian bảo quản, sử dụng sản phẩm.
KIẾN NGHỊ
Tiếp tục nghiên cứu bổ sung phụ gia vào hỗn hợp với tỷ lệ tối ưu, nghiên cứu thêm phương loại phụ gia bổ sung, phương pháp sấy và nhiệt độ sấy khác nhau để thu được hỗn hợp caroten- protein có chất lượng tốt nhất.
Khắc phục các nhược điểm của các điều kiện bảo quản, nghiên cứu ra được điều kiện bảo quản tối ưu nhất, ít tốn chi phí mà chất lượng mang lại là tốt nhất
TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT
1. Hoàng Thị Huệ An (2004), "Nghiên cứu chiết xuất astaxanthin từ phế liệu vỏ tôm",
Tạp chí Khoa học-Công nghệ Thủy sản, Số Đặc biệt, tr. 51-54.
2. Nguyễn Trọng Cẩn và Đỗ Minh Phụng (1996), công nghệ chế biến thực phẩm thủy sản”, tập I-II, NXB Nông nghiệp.
3. Trần Ngọc Châu (2000), Luận văn tốt nghiệp “Nghiên cứu quá trình chiết rút astaxanthin từ phế liệu tôm”. Trường Đại học Nha Trang.
3. Ngô Thị Hoài Dương, Nguyễn Thanh Sơn, Nguyễn Thị Như Thường, Ngô Đăng Nghĩa (2010), Thành phần và giá trị sinh học của phế liệu tôm thẻ chân trắng Việt Nam, hội thảo “ Khoa học và công nghệ thủy sản lần thứ nhất”, Nha Trang.
4. Nguyễn Hữu Dũng (2005), Tận dụng phế liệu tôm, Dự án cải thiện chất lượng và xuất khẩu thủy sản SEAQUID, Nhà xuất bản Nông Nghiệp, Hà Nội.
5. Đặng Thị Hiền (2008), “Nghiên cứu sản xuất chitin – chitosan theo phương pháp
sinh học”, Luận văn thạc sĩ, Đại học Nha Trang.
6. Hiệp hội chế biến và xuất khẩu thủy sản Việt Nam (2013), Hội nghị tổng kết xuất khẩu tôm, TP. Hồ Chí Minh.
7. Phạm Trần Phương Hồng (2008), Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ xử lí sorbitol
đến chất lượng cá cơm săng khô bằng phương pháp sấy bức xạ bằng năng lượng mặt
trời kết hợp với đối lưu, Đồ án tốt nghiệp, Đại học Nha Trang, Nha Trang, Tr. 20-22.
8. Nguyễn Thị Trang, Nguyễn Tiến Hóa (2013), “Ảnh hưởng của thức ăn có bổ sung astaxanthin và canthaxanthin với tỷ lệ khác nhau lên màu sắc thịt cá hồi Vân (Oncorhynchus mykiss)”, Tạp chí Khoa học và Phát Triển 2013, 11(7), Tr. 981-986. 9. Phạm Thị Liên (2005), Nghiên cứu dung một số dung môi để chiết Astaxanthin từ
phế liệu đầu tôm, Luận văn tốt nghiệp, Đại học Nha Trang.
10. Trần Thị Luyến (2006), Các phản ứng cơ bản và biến đổi của thực phẩm trong quá trình công nghệ, Nhà xuất bản Nông nghiệp, tr. 15-22.
11. Trần Thị Luyến (1996), Giáo trình Chế biến sản phẩm thủy sản có giá trị gia tăng, Đại học Nha Trang.
12. Trần Thị Luyến, Đỗ Minh Phụng, Nguyễn Anh Tuấn (2006), sản xuất các chế
13. Nguyễn Đức Lượng (2002), “Vi sinh vật học công nghiệp", Công nghệ vi sinh vật, Nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh.
14. Lê Văn Nhật (2005), Nghiên cứu thu hồi và astaxanthin trong quy trình sản xuất chitin từ phê liệu tôm, Đồ án tốt nghiệp kỹ sư, Trường Đại Học Nha Trang, Nha Trang.
15. Phạm Thị Đan Phượng (2012), nghiên cứu thu nhận bột đạm giàu carotenoid từ đầu tôm thẻ chân trắng bằng phương pháp xử lí kết hợp hai enzyme protease, luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Trường Đại Học Nha Trang, Nha Trang.
16. Phan Đình Thụy (2011), nghiên cứu khả năng chống oxi hóa của chitosan thủy phân bằng H2SO4, Luận văn tốt nghiệp đại học, Trường Đại Học Nha Trang, tr. 16-24. 17. Đỗ Thị Bích Thủy, Trần Thị Luyến (2006), “Nghiên cứu nuôi cấy trực tiếp Bacillus subtilic để loại Protein ra khỏi phần vỏ phế liệu tôm”, Tạp chí thủy sản số 2, 47-52.
18. Trang Sĩ Trung, Nguyễn Anh Tuấn, Trần Thị Luyến và Nguyễn Thị Hằng Phương (2010), Chitin-chitosan từ phế liệu thủy sản và ứng dụng, Nhà xuất bản Nông Nghiệp, Hà Nội.
TÀI LIỆU TIẾNG ANH
19. AOAC (1990), Official Method of Analysis, Vol. 15th Association of official analytical chemists, Arlington, VA, 70-75.
20. Akiba, Y., Sato, K., Takahashi, K. (2001), “Meat color modification in broiler chickens by feeding yeast Phaffia rhodozyma containing high concentrations of astaxanthin”, Journal of Applied Poultry Research., 10, pp.154–161.
21. Armenta, R. E. and Guerrero, I. L (2009a), "Amino acid profile and enhancement of the enzymatic hydrolysis of fermented shrimp carotenoproteins", Food Chemistry”,
112, pp. 310-315. 20.
22. Asbjorn Gildberg , Even Stenberg, “A new process for advanced utilisation of shrimp waste”. Process biochemistry 36 (2001) 809-812.
23. Bhaskar, N., Suresh, P.V., Sakhare, P.Z., Lalitha, R.G., Sachindra, N.M. (2010), “Yield and chemical composition of fractions obtained from fermented shrimp biowaste”, Waste Manage Res, 28, pp. 64–70.
24. Burton, G.W., Ingold, K.U. (1984), “beta-Carotene: an unusual type of lipid antioxidant”, Science, 224, pp. 569–573.
25. Cao, W., Zhang, C., Hong, P., Ji, H., Hao, J., Zhang, J. (2009), Autolysis of shrimp head by gradual temperature and nutritional quality of the resulting hydrolysate, Food Science and Technology, 42, pp. 244-249.
27. Capelli, B. and Cysewski, G. (2007), Astaxanthin-Nature astaxanthin: King of the Carotenoids, Cyanotech Corporation, pp. 21-97.
27. Chew, B., Park, J. (2004), “Carotenoid action on the immune reponse”, The Journal of Nutrition, 134(1), pp. 257S-261S.
28. Cho, Y, I., No, H, K., & Meyers, S, P, (1998), physico- chemical characteristics and functional propertics ò various commercial chitin and chitosan products, J, Agric, Food chem., 46, 383- 388.
29. Folch, J., Ascoli, I., Lees, M., Meath, J. A. and Le, Baron N. (1951), "Preparation of lipide extracts from brain tissue", J Biol Chem. 191(2), pp. 833-41.
30. Guerin, M., Huntley, M.E. và Olaizola, M. (2003), “Haematococcus astaxanthin: applications for human health and nutrition”, Trends in Biotechnol, 21, pp. 210–216. 31. Higuera-Ciapara, I., Felix-Valenzuela, L. and Goycoolea, F. M. (2006), "Astaxanthin: a review of its chemistry and applications", Crit Rev Food Sci Nutr, 46, pp. 185-96.
32. Lam bersom, Breakkan (1971), posonboon (1998) “Kinetics of astaxanthin degradation and color changes of dried shrimp during storage”, 591-592.
33. Lignell, A., Nicolin, C., Larsson Lars-Hak. (1998), “Method for increasing the production of/in breeding and production animals in the poultry industry”, Patent US5744502.
34. Lignell, A., and Inborr, J. (2000), “Agent for increasing the production of/in breedingand production mammals, Patent US6054491.
35. Lignell, A., Bottiger, P. (2001), “Use of xanthophylls, astaxanthin e. g. for treatment of autoimmune diseases, chronic viral and intracellular bacterial infections”, Patent WO01/24787 A1.
36. Martin, A.M. (1996), "Fermentation processes for the production of lactic acid",
Advances in Genetics, Metabolism and Application of Lactic Acid Bacteria Springer- Verlag, pp. 123-131
37. Simpson, B. K. và Haard, N. F. (1985), “The use of proteolytic enzymes to extract carotene–proteins from shrimp wastes”, Journal of Applied Biochemistry, 7, pp. 212–222.
38. Teerasuntonwat, P. and Raksakulthai, N. (1995), "Production of flavouring agent from shrimp heads", ASEAN Food Journal. 10, pp. 131-138.
39. Torrissen, O. J., Hardy, R. W, Shearer, K. D. (1989), “Pigmentation of Salmonids; Carotenoid deposition and metabolism”, Crit. Rev. Aquat. Sci., 1, pp. 209–225.
40. Tsai, G.J., et al, 2004. In vitro and in vivo antibacterial activity of shrimp chitosan against some intestinal bacterial. Fisheries Science, 70, pp. 675- 681.
41. Roberto E. Amenta And Isabel Guerrero Legarreta (2009), stability Studies on Astaxanthin extracted from fermented shrimp by products, chem. 2009, 57, 6095-6100. 42. Rice-Evans, C.A., Sampson, J., Bramley, P.M., Holloway, D.E. (1997), “Why do we expect carotenoids to be antioxidants in vivo”, Free Radic Res, 26, pp. 381–398. 43.Waagbo, R., Hamre, K., Bjerkas, E., Berge, R., Wathne, E., Lie, O., Torstensen, B. (2003), “Cataract formation in Atlantic salmon, Salmo salar L., smolt relative to dietary pro- and antioxidants and lipid level” Journal of Fish Diseases, 26(4), pp. 213- 29.
44. Watanabe, T., Vassallo-Auis, R. (2003), “Broodstock nutrition research on marine finfish in Japan”, Aquaculture, 227(1-4), pp.35-61.
45. Xia W., Liu P., Zhang J. and Chen J. (2011), "Biological activities of chitosan and chitooligosaccharides," Food Hydrocolloids, 25, 170-179.
PHỤ LỤC
Phụ lục 1: Các phương pháp phân tích chính sử dụng trong đề tài
1) Phương pháp xác định độ ẩm ban đầu của hỗn hợp caroten- protein giàu astaxanthin
Cốc sấy được sấy khô ở nhiệt độ 105oC trong 5-6 giờ (đến khối lượng không đổi), sau đó để trong bình hút ẩm để làm nguội. Cân xác định khối lượng của cốc sấy là W1. Cho mẫu cho vào cốc sấy cân được khối lượng W2. Sấy ở 105oC trong 24 giờ, cân được khối lượng W3 (AOAC, 1990). Tất cả khối lượng xác định đều tính theo gram. Hàm lượng ẩm tính theo công thức sau:
% Hàm lượng ẩm = [(W2 – W3)/( W2 – W1)] x 100
Sau khi xác định hàm lượng ẩm, ta đem nung cốc sấy có chứa mẫu khô ở nhiệt độ 600oC, khoảng 6 giờ, để trong bình hút ẩm và cân được khối lượng W4. Hàm lượng tro được xác định theo công thức sau:
% Hàm lượng tro = [(W4 – W1)/(W2 – W1)] x 100
2) Xác định hàm lượng carotenoid tổng số bằng phương pháp quang phổ
Cân chính xác 1g mẫu cho vào ống đồng thể hóa (hay cốc thủy tinh). Thêm 25ml aceton lạnh (-20oC). Đồng thể hóa trong 2phút. Tiến hành lọc qua giấy lọc Whatman No.1 ở điều kiện chân không. Dịch chiết được đựng trong bình chiết và bổ sung thêm 25ml eter dầu mỏ. Lắc nhẹ bình chiết và để yên trong 10 phút ở nhiệt độ phòng cho tách pha hoàn toàn. Tách bỏ pha dưới, lấy pha eter bên trên.Sau đó, rửa pha ete 2 lần bằng nước cất. Cho vào bình chiết 15g natri sulphat (Na2SO4) khan và lắc trong 30 phút. Sau đó, lọc dịch chiết eter qua phễu lọc và lượng natri sulphat còn lại sẽ được rửa vài lần với một ít ete dầu mỏ để tách hết chất màu. Tiến hành cô quay chân không ở 50oC để bay hơi ete. Hòa tan mẫu với ete dầu mỏ và định mức lên 10ml. Sau đó, tiến hành pha loãng mẫu và đo độ hấp thụ của dung dịch ở 468 nm(A468), dùng eter dầu mỏ làm dung dịch so sánh.
Hàm lượng astaxanthin tổng số trong mẫu được tính theo công thức của Saito và Regier (1971): C (µg/g mẫu) = ) .( . 2 , 0 . . A g G V D
A: độ hấp thụ của dung dịch ở 468 nm. V: thể tích pha loãng (ml).
D: hệ số pha loãng.
G: trọng lượng mẫu khô (g).
0,2: là độ hấp thụ của dung dịch ở bước sóng 468 nm của 1 µg/ml astaxanthin chuẩn.
3) Xác định hàm lượng lipit theo phương pháp Folch. Nguyên lý
Dùng hỗn hợp dung môi Chlorofom : Methanol với tỉ lệ 2:1 để hòa tan tất cả chất béo trong thực phẩm. Tách chiết hỗn hợp dung môi và chất béo, sau đó làm bay hơi hết dung môi, cân chất béo còn lại và tính ra hàm lượng chất béo có trong thực phẩm.
Dụng cụ, hóa chất.
Phễu chiết lipid.
Máy cô quay chân không. Bình chứa khí nitơ.
Các dụng cụ thủy tinh.
Dung môi Chlorofom/Methanol tỉ lệ 2/1. Dung dịch NaCl 0,9 %.
Tiến hành.
Cân 1g thực phẩm cho vào bình tam giác 250 ml, dùng hỗn hợp dung môi Chlorofom/Methanol tỉ lệ 2/1 với thể tích gấp 20 lần (V/W) so với khối lượng mẫu.
Dùng đũa thủy tinh nghiền nhỏ sau đó lắc trong 45÷60 phút. Tiến hành lọc và cho dịch lọc vào phễu chiết rồi cho vào 1/5 thể tích dung dịch NaCl 0,9% sau đó lắc đều. Sau khi để lắng khoảng 3 giờ hỗn hợp dung môi phân làm 2 lớp, tiến hành chiết phần dung môi hòa tan lipit vào bình cầu (đã sấy khô và cân trọng lượng).
Tiến hành cô quay chân không cho đến khi bay hết dung môi, sau đó thổi nitơ để đuổi hết dung môi. Cân khối lượng bình cầu có chứa lipit và tính ra hàm lượng lipit trong mẫu thử.
Tính kết quả.
Hàm lượng lipit được tính theo công thức sau:
Trong đó:
Mo: Khối lượng mẫu thử (g) M1: Khối lượng bình cầu trống (g).
M2: Khối lượng bình cầu có chứa lipit sau khi cô quay và thổi Nitơ (g). (M2 – M1).100
XL = % MO
3) Xác định hàm lượng đạm tổng số theo phương pháp Kjeldahl
Nguyên lý : Vô cơ hóa mẫu bằng acid sulfuric đậm đặc với sự có mặt của
chất xúc tác. Sau đó, tiến hành kiềm hóa sản phẩm phản ứng. Tiếp theo, chưng cất và chuẩn độlượng amoniac giải phóng ra, từ đó tính được hàm lượng nitơ tổng số trong mẫu. Để tính hàm lượng protein thô, lấy giá trị hàm lượng nitơ tổng số nhân với hệ số 6,25.
Dụng cụ, hóa chất
Dụng cụ: Bộ chưng cất đạm Kjeldahl tự động, Đức. Các dụng cụ thủy tinh của bộ chưng cất đạm kèm theo và một số dụng cụ thủy tinh khác như ống đong, bình định mức, cốc chịu nhiệt của Đức.
Hóa chất: H2SO4 đậm đặc, dung dịch NaOH 40%, hỗn hợp xúc tác K2SO4 và CuSO4 (5:1), dung dịch H3BO3 4%, thuốc thử tashiro (2g metyl xanh: 1g metyl đỏ pha trong 1000ml cồn 960).
Tiến hành
Vô cơ hóa mẫu: Cân một lượng mẫu từ 0,2 – 1g cho vào ống Kjeldahl. Thêm khoảng 0,5-1g xúc tác (hỗn hợp K2SO4:CuSO4 theo tỉ lệ 5:1). Cho vào ống khoảng 12 ml acid sulfuric đậm đặc. Đặt các ống Kjeldahl vào hệ thống phá mẫu. Cài đặt nhiệt độ và thời gian cho máy, thời gian vô cơ hóa mẫu khoảng từ 3– 4 giờ. Khi giai đoạn này hoàn tất, chất lỏng trong ống trong và có màu xanh da trời nhạt hoặc có màu trắng. Nếu thấy trong ống vẫn còn một số cặn rắn thì thêm ít nước cất vào rồi lắc đều. Chưng cất amoniac: Đặt các ống Kjeldahl đã vô cơ hóa vào hệ thống chưng cất. Thời gian chưng cất một mẫu khoảng 5 phút. Thêm 2 giọt chỉ thị Tashiro vào bình hấp thụ và tiến hành chưng cất.Chuẩn độ lượng amoniac đã hấp thụ: tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch HCl 0,02N. Dấu hiệu ngừng chuẩn độ là khi màu của dung dịch chuẩn độ chuyển từ màu xanh dương sang màu mận đỏ.
Tính kết quả
Hàm lượng nitơ trong mẫu thử được xác định theo công thức sau:
(V1 – V0) *C * 100 WN (%) = M Trong đó:
V1: thể tích dung dịch HCl 0,1N dùng để chuẩn độ mẫu thử (ml).
V0: thể tích dung dịch HCl 0,1N dùng để chuẩn độ mẫu trắng (ml) M: khối lượng mẫu đem phân tích (g).
C: Nồng độ HCl dung để chỉnh độ.
Hàm lượng protein thô trong mẫu thử được xác định theo công thức sau:
W Protein (%) = 6, 25* WN
Trong đó:
WN: hàm lượng nitơ tổng số trong mẫu (%). WProtein: hàm lượng protein thô trong mẫu (%).
Phụ lục 2: Kết quả phân tích thí nghiệm sử dụng NaCl, Sorbitol bổ sung vào hỗn hợp caroten- protein trước khi sấy và các điều kiện bảo quản hỗn hợp caroten-