Sản xuất chế phẩm protein nồng độ cao từ cỏ (Fish protein concentrate)

- Chất mang là polymer tổng hợp hóa học:

5. SẢN XUẤT PROTEIN 1 Sản xuất insulin

5.2.1. Sản xuất chế phẩm protein nồng độ cao từ cỏ (Fish protein concentrate)

Chờ́ phõ̉m protein nụ̀ng đụ̣ cao từ cá hiợ̀n nay trờn thị trường có 2 dạng là dạng bụ̣t khụ và dạng bụ̣t nhão (põte). Sản phõ̉m thu nhọ̃n dựa trờn nguyờn tắc chung là loại các tạp chṍt như khoáng, chṍt bộo, nước... đờ̉ nõng cao hàm lượng protein trong sản phõ̉m. Những sản phõ̉m này có thờ̉ sử dụng làm thực phõ̉m cho người hoặc cho vọ̃t nuụi tùy theo chṍt lượng. Sản phõ̉m sử dụng làm thức ăn cho người phải đảm bảo chṍt lượng theo qui định của các tụ̉ chức quản lý chṍt lượng thực phõ̉m. Tại Mỹ, loại sản phõ̉m này dùng cho người phải được sản xuṍt từ mụ̣t sụ́ loại cá nhṍt định, theo danh mục qui định của tụ̉ chức quản lý chṍt lượng thực phõ̉m và dung mụi sử dụng phải nằm trong bảng danh mục cho phộp (ethanol, isopropanol hoặc dichloroethanol). Lượng dung mụi còn lại trong sản phõ̉m cũng được kiờ̉m soát nghiờm ngặt. Hiợ̀p hụ̣i quản lý tiờu thụ protein (Protein Advisory Group) của tụ̉ chức nụng lương thờ́ giới (FAO) đã đưa ra tiờu chuõ̉n chṍt lượng cho nhóm sản phõ̉m này, được trình bày tại bảng 4.5.

Bảng 4.5. Chỉ tiờu chất lượng của sản phẩm protein nồng độ cao từ cỏ thuộc nhúm A và B (dạng bột khụ)

Chỉ tiờu Sản phõ̉m nhóm A Sản phõ̉m nhúm B Nước Lipit Protein Tro tụ̉ng sụ́ Tro tan Fluor Lysine tự do < 10% < 0,5% > 75% < 15% < 0,5% < 250 ppm > 6,5% < 10% Khụng giới hạn > 60% < 20% < 0,5% < 250 ppm > 6,5% Qui định của FDA (Mỹ) cũng tương tự chỉ khác ở 2 điờ̉m:

- Hàm lượng Fluor <100 ppm ; Hàm lượng dung mụi sót: Isopropanol < 250 ppm Dichloroethanol < 5ppm.

Qui trình sản xuṍt cụ thờ̉ loại sản phõ̉m này cũng có nhiờ̀u kiờ̉u khác nhau, trong khuụn khụ̉ giáo trình này chúng tụi chỉ chọn trình bày mụ̣t ví dụ cụ thờ̉.

5.2.1.1. Phương phỏp sản xuất

Hiợ̀n nay tụ̀n tại 3 phương sản xuṍt chính: Phương pháp khụ, phương pháp ướt, và phương pháp sử dụng chṍt tõ̉y rửa.

a. Phương phỏp khụ:

Người ta gọi phương pháp khụ vì nguyờn liợ̀u ban đõ̀u phải qua cụng đoạn sṍy khụ và nghiờ̀n nhỏ tạo dạng bụ̣t đờ̉ dờ̃ dàng tách các tạp chṍt.

Phương pháp này thường sử dụng cho những nguyờn liợ̀u cá có hàm lượng chṍt bộo khụng quá cao, vì nờ́u hàm lượng chṍt bộo quá nhiờ̀u thì cụng đoạn sṍy và nghiờ̀n ban đõ̀u sẽ khụng thuọ̃n lợi.

Sơ đụ̀ qui trình sản xuṍt sản phõ̉m protein nụ̀ng đụ̣ cao từ cá của Chile được trình bày tại hình 4.19.

Hỡnh 4.19. Sơ đồ qui trỡnh sản xuất chế phẩm protein nồng độ cao từ cỏ theo phương phỏp khụ

Qui trình sản xuṍt loại sản phõ̉m này nhìn chung đờ̀u sử dụng dung mụi, có thờ̉ dạng đơn cũng có thờ̉ phụ́i hợp. Tiờu chí đờ̉ chọn dung mụi là:

- Khụng đụ̣c, dạng thương mại tinh khiờ́t.

- Dờ̉ sử dụng và an toàn, giá thành thṍp, khụng gõy cháy nụ̉. - Loại nước, loại lipit và loại mùi hiợ̀u quả.

- Khụng hòa tan protein hoặc tương tác với protein.

- Điờ̉m sụi thṍp đờ̉ dờ̉ loại dung mụi, giảm thời gian gia nhiợ̀t.

- Có thờ̉ thu hụ̀i dờ̃ dàng và dung mụi khụng tác đụ̣ng đờ́n các thiờ́t bị.

Trờn thực tờ́ thì khụng có mụ̣t dung mụi nào lý tưởng có thờ̉ đáp ứng tṍt cả các tiờu chí đã đờ̀ ra. Những dung mụi được sử dụng trong sản xuṍt loại sản phõ̉m này thường là ethanol 95%, isopropanol, dichloroethanol và hexan.

Cụng đoạn sṍy có thờ̉ thực hiợ̀n bằng các phương pháp khác nhau, ví dụ ở Chile người ta thực hiợ̀n sṍy gián tiờ́p bằng năng lượng hơi trong nụ̀i hai vỏ hình trụ, còn tại Maroc người ta làm khụ nguyờn liợ̀u bằng phương pháp sṍy thụng thường hoặc phơi.

Mụ̣t trong những cụng đoạn quan trọng trong phương pháp này là tách chṍt bộo và tạp chṍt khác. Chṍt bộo và mụ̣t sụ́ chṍt phi protein được tách bằng dung mụi hữu cơ trong điờ̀u kiợ̀n có gia nhiợ̀t. Dung mụi hữu cơ được phụ́i trụ̣n với bụ̣t cá, khi đó chṍt bộo và mụ̣t sụ́ chṍt có thờ̉ hòa tan trong dung mụi hữu cơ sẽ chuyờ̉n sang pha lỏng, hòa tan vào dung mụi còn protein sẽ khụng tan trong dung mụi hữu cơ nằm ở pha rắn. Dung mụi hữu cơ có chṍt bộo hòa tan sau đó được tách ra đờ̉ thu protein. Lượng dung mụi còn sót lại trong sản phõ̉m là rṍt nhỏ và phải nằm trong giới hạn cho phộp. Dung mụi và các chṍt hòa tan sau đó đem chưng cṍt đờ̉ thu hụ̀i dung mụi.

Dung mụi sử dụng đờ̉ loại bộo có thờ̉ khác nhau, ví dụ ở Chile, sử dụng hợ̀ hexan-ethanol ở giai đoạn chiờ́t tách ban đõ̀u, giai đoạn sau thay bằng ethanol 95% , ở mụ̣t sụ́ nước khác như Maroc sử dụng hợ̀ hexan, acetat ethyl và isopropanol còn tại Perou sử dụng hexan. Mặc dù hợ̀ dung mụi sử dụng và mụ̣t sụ́ cụng đoạn trong qui trình sản xuṍt ở các địa phương có thờ̉ khác nhau nhưng tṍt cả đờ̀u có điờ̉m giụ́ng nhau chung là nguyờn liợ̀u phải sṍy khụ và sử dụng dung mụi đờ̉ loại bộo và mụ̣t sụ́ tạp chṍt khỏc.

b. Phương phỏp ướt:

Người ta gọi phương pháp ướt vì nguyờn liợ̀u ban đõ̀u là cá tươi hoặc các phụ phõ̉m chưa sṍy. Các cụng đoạn chính trong phương pháp này được trình bày tại sơ đụ̀ hỡnh 4.20.

Nguyờn liệu (70ữ100Sấy o

C)

Chiết tách với dung mụi Xay, nghiền

Tỏch dung mụi Nghiền

- Nhiờ̀u qui trình sản xuṍt cụ thờ̉ của các hãng sản xuṍt khác nhau như Viobin (Mỹ), Halifax (Canada), Astra (Suộde)... đã được giới thiợ̀u. Các qui trỡnh khỏc nhau chủ yờ́u ở các bước thực hiợ̀n và loại dung mụi sử dụng.

Hỡnh 4.20. Sơ đồ qui trỡnh sản xuất chế phẩm protein nồng độ cao từ cỏ theo phương phỏp ướt.

c. Phương phỏp sử dụng chất tẩy rửa:

Chṍt tõ̉y rửa có khả năng hòa tan lipit, trong dung dịch nó tạo nhũ với lipit còn protein nằm trong pha tan. Chṍt tõ̉y rửa được sử dụng là Sodium Dodecyl Sulphat (SDS), Sodium lauryl sulphat. Protein sau khi loại lipit bằng chṍt tõ̉y rửa sẽ được kờ́t tủa bằng dung mụi hoặc bằng cách axit hóa mụi trường với pH = 3-4.

Phương pháp này có nhược điờ̉m là khụng thờ̉ loại triợ̀t đờ̉ được chṍt tõ̉y rửa ra khỏi nguyờn liợ̀u, lượng chṍt tõ̉y rửa còn sót lại trong sản phõ̉m sẽ là những chṍt đụ̣c hại. Phương pháp này trong những năm gõ̀n đõy ít được sử dụng.

5.2.1.2. Tớnh chất của chế phẩm

Do trong quá trình sản xuṍt có gia nhiợ̀t và sử dụng dung mụi hữu cơ nờn protein bị biờ́n tính, làm thay đụ̉i mụ̣t sụ́ tính chṍt so với protein ban đõ̀u như khả năng tan, khả năng giữ nước, khả năng nhũ hóa... Tuy nhiờn vờ̀ mặt giá trị dinh dưỡng thì loại protein này rṍt tụ́t do hàm lượng protein được nõng cao, thành phõ̀n axit amin đõ̀y đủ và cõn đụ́i. Thành phõ̀n axit amin trong chờ́ phõ̉m có thờ̉ so sánh tương đương với thành phõ̀n axit amin của trứng và casein của sữa. Sản phõ̉m trung tính, dờ̃ bảo quản, mùi tanh của cá có thờ̉ giảm hoặc mṍt hoàn toàn.

Loại sản phõ̉m khụng còn mùi cá có thờ̉ sử dụng trong sản xuṍt bụ̣t dinh dưỡng, trong sản xuṍt các loại thực phõ̉m dạng põte đờ̉ làm tăng thành phõ̀n dinh dưỡng protein. Phõ̀n lớn các loại sản phõ̉m này được sử dụng trong sản xuṍt thức ăn cho gia súc, gia cõ̀m và thức ăn cho nuụi trụ̀ng thủy sản.