Bảng 6: Bảng so sánh gelatin sản xuất bằng phƣơng pháp acid ở nhiệt độ 55oC và 60o
C
Các chỉ tiêu Gelatin thủy phân ở 60oC Gelatin thủy phân ở 55oC Độ bền gel 1,47 g lực/mm2 3,91 g lực/mm2
Hàm lƣợng protein 85,11% 78,44%
Nhiệt độ đông tụ 10oC 8 – 10oC
Nhiệt độ tan 40oC 45oC
Độ ẩm 12,29% 13,82%
Hiệu suất thu hồi 48% 75,67%
Các chỉ tiêu của gelatin thủy phân bằng acid acetic ở 600C đƣợc tham khảo từ Nguyễn Thị Thúy Hằng, 2011
Bảng 7 cho thấy khi thủy phân ở nhiệt độ 55oC, gelatin có độ bền gel cao gấp 2,7 lần so với thủy phân ở 60oC, tuy hàm lƣợng protein của gelatin (55oC) không cao bằng (60oC) nhƣng hiệu suất thu hồi lại cao hơn. Vậy thủy phân gelatin ở 55oC có nhiều ƣu điểm hơn so với thủy phân ở 60 oC.
CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN
Sau các thí nghiệm về làm sạch và thủy phân da cá để có đƣợc gelatin. Các kết quả cho thấy:
Nồng độ NaOH thích hợp để làm sạch nguyên liệu và cho tỉ lệ thu hồi cao nhất là 0,1N rửa ở nhiệt độ 40oC trong thời gian 20 phút. Đây là mức nồng độ, nhiệt độ và thời gian thích hợp nhất của thí nghiệm để loại bỏ mỡ, tạp chất có trong nguyên liệu. Quá trình thủy phân thích hợp nhất của thí nghiệm là ở nồng độ CH3COOH 0,9%, nhiệt độ 55oC và thời gian là 7 giờ. Ở điều kiện thủy phân này, độ bền gel đạt cao nhất của thí nghiệm, 3,91 g lực/ mm2, cao hơn gelatin thƣơng mại đƣợc sản xuất từ Trung Quốc và gelatin làm theo phƣơng pháp sản xuất bằng kiềm. Độ bền gel cũng cao hơn so với gel gelatin da cá làm theo phƣơng pháp sản xuất bằng acid acetic ở nhiệt độ 60oC, 1,47 g lực/ mm2. Hiệu suất thu hồi protein của phƣơng pháp đạt đƣợc 75,67%.
5.2 ĐỀ NGHỊ
Do thời gian và điều kiện thực hiện tại phòng thí nghiệm có hạn nên chƣa thể nghiên cứu đƣợc hết các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình sản xuất gelatin, cũng nhƣ chƣa tìm ra đƣợc mức độ thích hợp nhất để xử lý và thủy phân da cá cho ra gelatin có những tính chất tốt nhất. Các đề nghị nghiên cứu tiếp tục nhƣ sau:
- Phân tích thêm các chỉ tiêu khác nhƣ: độ nhớt, độ trong, mùi và khả năng bảo quản của gelatin để đƣa ra kết luận đầy đủ hơn
- Chế biến nhiều loại sản phẩm thực phẩm khác nhau có sử dụng gelatin da cá tra để đƣa ra những kết luận đầy đủ hơn về khả năng sử dụng của gelatin da cá tra trong thực phẩm.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Cao Thị Huỳnh Châu (2007), Đánh Giá Chất Lƣợng Gelatin Da Cá Tra, Khoa Nông Nghiệp & SHƢD, trƣờng Đại Học Cần Thơ.
Fereidoon Shahidi (2007), Maximising the value of marine by – products, Publishedby Woodhead Publishing Limited, Abington Hall, Abington, Cambridge CB21 6AH, England.
Lâm Trọng Hiếu (2003), Xây Dựng Qui Trình Sản Xuất Gelatin Từ Da Cá Tra, Khoa Nông Nghiệp & SHƢD trƣờng Đại Học Cần Thơ.
Nguyễn Thị Thúy Hằng (2011), Khảo Sát Tiến Trình Xử Lý Acid Nhiệt Độ Để Hòa Tan Collagen và Thu Hồi Gelatin Có Độ Bền Gel Cao, Khoa Nông Nghiệp & SHƢD trƣờng Đại Học Cần Thơ.
Nguyễn Thị Thu Thủy (2008), Hóa Học Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp & SH ƢD – Đại Học Cần Thơ.
Nguyễn Thảo Trang (2011), Chế Biến Gelatin Bằng Phƣong Pháp Acid, Khoa Nông Nghiệp & SHƢD trƣờng Đại Học Cần Thơ.
Phạm Thu Cúc (2002, Giáo trình Sinh hóa tập I, Tủ sách Đại Học Cần Thơ. Võ Tấn Thành (2000), Phụ Gia Trong Sản Xuất Thực Phẩm, trƣờng Đại Học Cần Thơ.
http//www.aigiviet.com.vn http//www.hoahocngaynay.vn http//www.89k.vn
PHỤ LỤC
PHỤ LỤC A – CÁC PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH Phụ lục A1 – Phƣơng pháp xác định ẩm
1 Mục đích
Xác định hầm lƣợng nƣớc có trong nguyên liệu 2 Nguyên lý
Dùng nhiệt làm bay hơi hết lƣợng nƣớc tự do có trong nguyên liệu. Cân trọng lƣợng nguyên liệu trƣớc và sau khi sấy khô (bằng cân phân tích), sau đó tính ra phần trăm nƣớc có trong nguyên liệu. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Sử dụng phƣơng pháp sấy khô ở nhiệt độ 105oC đến khối lƣợng không đổi. 3 Tiến hành
Xác định khối lƣợng cốc khô: Sấy cốc sạch trong tủ sấy ở nhiệt độ 105o
C (sấy và cân đến khối lƣợng không đổi bằng cân phân tich) ghi nhận khối lƣợng của cốc. Cân 5g mẫu đã đƣợc làm nhỏ, cho vào cốc.
Đem cốc chứa mẫu sấy ở nhiệt độ 105o
C, sau 6 giờ đem ra cân lần thứ 1 và tiếp tục để vào tủ sấy sấy tiếp cứ sau 30 phút đem ra cân lần tiếp theo, tiếp tục sấy và cân đến khi thấy kết quả của 2 lần sấy và cân liên tiếp không cách nhau quá 0,0005g thì ngừng. 4 Tính kết quả 1 2 100% G G X m Trong đó:
X: Phần trăm nƣớc có trong mẫu (%)
G1: Khối lƣợng cốc và mẫu trƣớc khi sấy (g) G2: Khối lƣợng cốc và mẫu sau khi sấy (g) m: Khối lƣợng nguyên liệu (g)
Phụ lục A2 – Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng tro
1 Mục đích
Xác định hàm lƣợng tro có trong nguyên liệu 2 Nguyên tắc
Dùng nhiệt cao (600o
C) nung cháy hoàn toàn các chất hữu cơ. Phần còn lại đem cân và tính ra phần trăm tro chứa trong nguyên liệu.
3 Tiến hành
Xác dịh khối lƣợng cốc sứ: Nung cốc sứ đã rửa sạch ở lò nung đến 600o
C đến khối lƣợng không đổi. Để nguội trong bình hút ẩm, cân xác định khối lƣợng bằng cân phân tích.
Cân 5g mẫu cho vào cốc sứ, cho cố có chứa mẫu vào lò nung và tăng nhiệt độ từ từ đến 600oC. Sau 6 giờ nếu thấy tro đã trắng thì lấy cốc ra để nguội trong bình hút ẩm đến khi cố nguội bbớt thì đem đi cân xác dịnh khối lƣợng, nếu tro vẫn còn đen thì vẫn lấy ra để nguội và cho thêm vải giọt H2O2 hoặc HNO3 đậm đặc và nung tiếp đến khi tro trắng, để nguội trong bình hút ẩm và cân xác định khối lƣợng bằng cân phân tích.
Thực hiện việc cân mẫu trƣớc và sau khi nung để tìm ra hàm lƣợng tro có trong mẫu.
Tiếp tục nung thêm ở nhiệt độ trên sau 30 phút cân một lần đến khi kết quả giữa 2 lần cân liên tiếp không cách nhau quá 0,0005g thì ngừng và ghi nhận kết quả. Kết quả đƣợc ghi nhận là tug bình cộng của 3 lần xác định song song
4 Tính kết quả 2 1 100% G G X G G Trong đó:
X: Phần trăm chất tro có trong mẫu (%) G: Khối lƣợng cốc sứ (g)
G1: Khối lƣợng mẫu và cốc trƣớc khi đốt tro (g) G2: Khối lƣợng mẫu và cốc sau khi đốt tro (g)
Phụ lục A3 – Phƣơng pháp phân xác định hàm lƣợng đạm tổng số ( Phƣơng pháp Kjeldahl)
1 Mục đích
Xác định hàm lƣợng protein tổng số có trong mẫu bằng phƣơng pháp Kjeldahl 2 Nguyên tắc
Khi đun nóng mẫu chứa nitơ trong H2SO4 đậm đặc với sự hiện diện của chất xúc tác thích hợp thì tất cả các hợp chất hữu cơ bị oxi hóa, NH3 đƣợc giải phóng ra liên kết với H2SO4 tạo thành (NH4)2SO4
Dùng kiềm mạnh (NaOH) trong điểu kiện đun nóng đẩy NH3 từ muối (NH4)2SO4 hình thành ra thể tự do. NH3 hình thành đƣợc lôi cuốn bằng hơi nƣớc và đƣợc cất qua bình hứng có chứa dung dịch acid boric và hỗn hợp thuốc thử.
NH42SO42NaOH2NH OH4 Na SO2 4 4 3 2 o t NH OHNH H O 3 4 3 3 ( 4 2) 4 7 NH H BO NH B O
Sau đó định lƣợng amino tetraborat tạo thành bằng dung dịch H2SO4 0,1N theo phản ứng sau:
4 2 4 7 2 4 2 4 2 4 3 3
(NH ) B O H SO 5H O(NH ) SO 4H BO (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
3 Tiến hành
3.1 Đốt đạm (vô cơ hóa mẫu)
Cân đúng 1g mẫu đã đƣợc làm nhỏ cho vào bình Kjeldahl, sau đó thêm 5ml H2SO4 đậm đặc. Để rút ngắn thờ gian vô cơ hóa, thêm vào 0,5g chất xúc tác
(K2SO4:CuSO4:Se(100:10:1))
Đặt bình vào hệ thống vô cơ hóa mẫu, trong tủ hút hơi đun sôi và luôn giữ cho bình sôi nhẹ khoảng 2 – 3 giờ cho đến khi dung dịch trong bình Kjeldahl trong suốt.
Để nguội, cho một ít nƣớc cất vào tráng nhẹ thành bình thấy không còn những hạt muội đen li ti là quá trình vô cơ hóa đã kết thúc.
Đặt bình Kjeldahl có chứa mẫu đã vô cơ hóa vào hệ thống chƣng cất, cho thêm vào 10ml nƣớc cất, 30ml dung dịch NaOH 30%.
Hút chính xác 20ml dung dịch acid boric 2% có chứa hỗn hợp thuốc thử vào bình tam giác 250ml (bình hứng).
Tiến hành chƣng cất khoảng 5 phút, sau đó dùng giấy quỳ tím để kiểm tra sự kết thúc quá trình lôi cuốn đạm. Nếu giấy quỳ không chuyển sang xanh là quá trình lôi cuốn đạm kết thúc, dùng nƣớc cất rửa sạch đầu ống sinh hàn sau đó lấy bình ra để tiến hành chuẩn độ.
3.3 Chuẩn độ
Dùng dung dịch H2SO4 0,1N để chuẩn độ dung dịch trong bình hứngcho đến khi dung dịch chuyển từ xan sang hồng nhạt. Ghi nhận thể tích dung dịch H2SO4 0,1N đã dùng.
4 Tính toán kết quả
Hàm lƣợng nitơ có trong mẫu đực tính theo công thức: Hàm lƣợng nitơ tổng số = (0,0014*VH2SO4*100)/m (%) Trong đó:
m: Khối lƣợng nguyên liệu đem phân tích
0,0014: Số gam nitơ tƣơng đƣơng với 1ml H2SO4 0,1N Hàm lƣợng protein
Hàm lƣợng protein đƣợc tính theo công thức: % protein = % N * 6,25
Phụ lục A4 – Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng lipid
1 Mục đích:
Xác định hàm lƣợng lipid chứa trong nguyên liệu 2 Nguyên lý
Dụa trên khả năng hòa tan của lipid trong dung môi hữu cơ không phân cực, dùng dung môi hữu cơ để trích ly lipid ra khỏi nguyên liệu đã đƣợc nghiền nhỏ bằng phƣơng pháp: Xác định chênh lệch của bình cầu khô trƣớc và sau khi chiết xuất lipid ra khỏi nguyên liệu, từ đó suy ra hàm lƣợng lipid có trong mẫu
3 Tiến hành
Sấy khô nguyên liệu đã đƣợc nghiền nhuyễn đến khối lƣợng không đổi. Cân 5g nguyên liệu cho vào túi giấy lọc đã đƣợc sấy khô.
Đặt túi giấy có chứa mẫu vào trụ chiết của hệ thống Soxhlet Lắp trụ chiết vào bình cầu và lắp ống sinh hàn
Cho dung môi ether dầu hỏa vào trụ chiết sao cho một lƣợng dung môi chảy xuống ½ bình cầu và còn một lƣợng trên phễu chiết còn đủ ngập mẫu. Mở nƣớc vào ống sinh hàn
Đặt hệ thống Soxlet lên bếp cách thủy và điều chỉnh nhiệt độ sao cho chu kỳ hoàn lƣu của dung môi đạt từ 5 – 8 lần trong 60 phút cho đến khi trích ly hoàn toàn chất béo. Thử thời điểm kết thúc quá trình trích ly bằng cách lấy vài giọt ether từ đầu cuối trụ chiết cho lên mặt kính đồng hồ sạch, sau khi dung môi bay hơi hết trên mặt kính đồng hồ không để lại vết dầu loang thì lipid đã đƣợc chiết hoàn toàn. Sau khi chiết xong, lấy bình cầu và túi đựng mẫu ra, sấy khô túi đựng mẫu đến khối lƣợng không đổi, cân và tính toán kết quả.
4 Tính toán kết quả
Hàm lƣợng lipid có trong mẫu đƣợc tính theo công thức:
( ) 100 a b X a (%) Trong đó:
a: Khối lƣợng mẫu khan nƣớc ban đầu (g)
b: khối lƣợng mẫu sau khi trích ly hết béo và sấy khô đến khối lƣợng không đổi (g) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Phụ lục A5 – Xác định độ bền gel của gelatin
1 Mục đích
Xác định độ bền gel của gelatin bằng thiết bị đo độ bền gel 2 Nguyên tắc
Dựa vào khả năng chịu tác động lực của gelatin, độ bền gel của gelatin sẽ bị phá vỡ khi tác động lực đủ lớn lên bề mặt.
Đối với gelatin mới thủy phân xong:
Gelatin sau khi thủy phân đƣợc chia ra thành từng mẫu nhỏ có cùng thể tích, cho vào tủ mát khoảng 8 – 10o
C, trong thời gian 1 giờ cho mẫu đông lại.
Sau đó đƣợc lấy ra giữ trong bình giữ nhiệt và tiến hành đo độ bền gel bằng thiết bị đo độ bền gel.
Đối với mẫu gelatin đã sấy khô
Cân 4,37g gelain dạng tinh thể, cho vào 75ml nƣớc và gia nhiệt đến khi gelatin tan chảy hoàn toàn. Tiếp tục thực hiện giống gelatin mới thủy phân xong.
Kết quả đƣợc ghi nhận là trọng lƣợng gram tác dụng lên bề mặt làm mẫu vừa bị vỡ. 4 Tính toán kêt quả
Độ bền gel = X 2
r
Với:
X: số gram tác dụng làm phá vỡ mẫu (g) r: bán kính đầu dùng đo độ bền gel (mm)
PHỤ LỤC B – XỬ LÝ SỐ LIỆU THỐNG KÊ
1 ẢNH HƢỞNG CỦA NaOH ĐẾN TỈ LỆ THU HỒI DA CÁ TRONG CÔNG ĐOẠN LÀM SẠCH DA CÁ TRA ĐOẠN LÀM SẠCH DA CÁ TRA
Bảng 7: Bảng phân tích phƣơng sai ảnh hƣởng của thời gian, nhiệt độ và nồng độ đến tỉ lệ thu hồi da cá ở công đoạn rửa
Nguồn biến động Tổng bình phương Bậc tự do Trung bình bình phương Tỷ số - F Giá trị - P Nhân tố chính A:THOI GIAN 688.574 2 344.287 5.50 0.0060 B:NHIET DO 30281.8 2 15140.9 241.80 0.0000 C:NONG DO 15135.0 3 5045.0 80.57 0.0000 Tƣơng tác AB 1001.51 4 250.377 4.00 0.0055 AC 1342.27 6 223.712 3.57 0.0037 BC 4203.49 6 700.582 11.19 0.0000 ABC 966.194 12 80.5161 1.29 0.2458 Sai số 4508.52 72 62.6184 Tổng 62764.8 107
Bảng 8: Kiểm định LSD (ở khoảng tin cậy 95%) ảnh hƣởng của thời gian đến tỉ lệ thu hồi da cá tại công đoạn rửa
THOI GIAN Tổng LS Trung bình LS Sigma Các nhóm đồng
nhất
20 36 132.048 1.31886 X
15 36 135.241 1.31886 XX
10 36 138.432 1.40404 X
Bảng 9: Kiểm định LSD (ở khoảng tin cậy 95%) ảnh hƣởng của nhiệt độ đến tỉ lệ thu hồi da cá tại công đoạn rửa
NHIET DO Tổng LS Trung bình LS Sigma Các nhóm đồng
dạng
50 34 114.312 1.42453 X
45 38 134.529 1.2967 X (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
40 36 156.88 1.31886 X
Bảng 10: Kiểm định LSD (ở khoảng tin cậy 95%) ảnh hƣởng của nồng độ đến tỉ lệ thu hồi da cá tại công đoạn rửa
NONG DO Tổng LS Trung bình LS Sigma Các nhóm đồng
dạng
0.4 27 119.39 1.52289 X
0.3 27 128.597 1.52289 X
0.2 27 141.253 1.52289 X
Bảng 11: Bảng trung bình bình phƣơng tối thiểu cho TI LE THU HOI với khoảng tin cậy 95%
Sai số Giới hạn Giới hạn
Mức độ Tổng Trung bình Chuẩn trên dưới
GRAND MEAN 108 135.24 THOI GIAN 10 36 138.432 1.40404 135.633 141.231 15 36 135.241 1.31886 132.612 137.87 20 36 132.048 1.31886 129.419 134.677 NHIET DO 40 36 156.88 1.31886 154.251 159.509 45 38 134.529 1.2967 131.944 137.114 50 34 114.312 1.42453 111.472 117.152 NONG DO 0.1 27 151.722 1.65273 148.427 155.017 0.2 27 141.253 1.52289 138.217 144.288 0.3 27 128.597 1.52289 125.562 131.633 0.4 27 119.39 1.52289 116.354 122.425
THOI GIAN by NHIET DO
10,40 12 155.622 2.28434 151.068 160.175
10,45 14 138.313 2.16711 133.993 142.633
15,40 12 155.637 2.28434 151.084 160.191 15,45 12 136.426 2.28434 131.872 140.98 15,50 12 113.66 2.28434 109.106 118.214 20,40 12 159.38 2.28434 154.826 163.934 20,45 12 128.849 2.28434 124.295 133.403 20,50 12 107.916 2.28434 103.362 112.47
THOI GIAN by NONG DO 10,0.1 9 148.318 3.26624 141.807 154.829 10,0.2 9 141.834 2.63773 136.576 147.093 10,0.3 9 134.762 2.63773 129.504 140.02 10,0.4 9 128.812 2.63773 123.554 134.07 15,0.1 9 153.111 2.63773 147.853 158.369 15,0.2 9 141.548 2.63773 136.29 146.806 15,0.3 9 129.383 2.63773 124.125 134.642 15,0.4 9 116.922 2.63773 111.664 122.18 20,0.1 9 153.737 2.63773 148.478 158.995 20,0.2 9 140.376 2.63773 135.117 145.634 20,0.3 9 121.647 2.63773 116.388 126.905 20,0.4 9 112.434 2.63773 107.176 117.693 NHIET DO by NONG DO 40,0.1 9 163.309 2.63773 158.051 168.567
40,0.2 9 157.49 2.63773 152.232 162.748 40,0.3 9 154.724 2.63773 149.466 159.983 40,0.4 9 151.996 2.63773 146.737 157.254 45,0.1 11 150.693 2.45559 145.798 155.588 45,0.2 9 142.093 2.63773 136.835 147.352 45,0.3 9 127.1 2.63773 121.842 132.358 45,0.4 9 118.231 2.63773 112.973 123.489 50,0.1 7 141.164 3.40529 134.376 147.953 50,0.2 9 124.174 2.63773 118.916 129.433 50,0.3 9 103.968 2.63773 98.7096 109.226 50,0.4 9 87.9422 2.63773 82.684 93.2004
Bảng 12: Bảng phân tích phƣơng sai ảnh hƣởng của thời gian, nhiệt độ và nồng độ đến độ bền gel của gelatin
Nguồn biến động Tổng bình phương Bậc tự do Trung bình bình phương Tỷ số-F Giá trị- P Nhân tố chính D:THOI GIAN 2.94506 2 1.47253 72.06 0.0000 E :NHIET DO 7.22943 2 3.61472 176.88 0.0000 F:NONG DO 3.03168 2 1.51584 74.18 0.0000 Tƣơng tác DE 0.329382 4 0.0823455 4.03 0.0109