Toàn bộ quá trình nghiên cứu luận án được thực hiện theo sơ đồ hình 2.2.
Hình 2.2. Sơ đồ cách tiếp cận các nội dung nghiên cứu
Luận án sử dụng sụn cá mập trắng (C. dussumieri) làm nguyên liệu cho quá trình nghiên cứu. Cá mập trắng được thu mua nguyên con tại cảng cá Vĩnh Lương - Nha Trang - Khánh Hòa. Sau thu mua, thu toàn bộ vây cá, sụn cá để vận chuyển về phòng thí nghiệm. Tại phòng thí nghiệm, tiến hành xử lý loại bỏ thịt, mô liên kết, làm sạch, xay nhỏ, đóng túi 2kg/túi, cấp đông và bảo quản đông ở -200C để dùng trong suốt quá trình nghiên cứu.
Nội dung đầu tiên của luận án là nghiên cứu thủy phân sụn cá mập bằng enzyme
Xử lý Xay nhỏ Thủy phân Sụn cá mập Lọc Dịch thủy phân Sấy phun Bột đạm chứa chondroitin sulfate Đánh giá chất lượng dịch thủy
phân sụn cá mập và phân tích cấu trúc của chondroitin sulfate
Nghiên cứu sấy phun tạo bột đạm chứa chondroitin sulfate:
- Xác định chất mang và tỉ lệ chất mang (%)
- Xác định nhiệt độ buồng sấy (oC) - Áp suất buồng sấy (bar)
- Tốc độ nhập liệu (ml/ph) → Tối ưu hóa điều kiện sấy phun
Nghiên cứu thủy phân: - Lựa chọn loại enzyme - Xác định tỉ lệ enzyme
- [E], to, pH, tỉ lệ sụn/nước, thời gian thủy phân
26
protease. Mục tiêu của nội dung này là xác định được quy trình thủy phân sụn cá mập bằng enzyme protease và sản xuất được dịch thủy phân sụn cá mập. Để hoàn thành nội dung này, luận án tiến nghiên cứu lựa chọn loại enzyme protease thích hợp cho quá trình thủy phân sụn cá mập trong số các enzyme protease thương mại: alcalase, papain, neutrase, flavourzym. Trong quá trình thí nghiệm, lấy mẫu thủy phân để đánh giá: hàm lượng protein hòa tan, hàm lượng peptid, hàm lượng Naa, hàm lượng chondroitin sulfate, hàm lượng NNH3 tạo thành theo thời gian thủy phân. Kết quả đánh giá mẫu thủy phân về hàm lượng protein hòa tan, hàm lượng peptid, hàm lượng Naa, hàm lượng chondroitin sulfate tạo thành cao trong quá trình thủy phân và hàm lượng NNH3 tạo thành không cao trong quá trình thủy phân là cơ sở để lựa chọn loại enzyme protease dùng cho quá trình thủy phân. Sau khi lựa chọn được loại enzyme protease thích hợp cho quá trình thủy phân sụn cá mập, luận án tiếp tục tiến hành nghiên cứu: xác định nồng độ enzyme, nhiệt độ thích hợp cho quá trình thủy phân, pH, tỉ lệ sụn/nước, thời gian thủy phân và cuối cùng là tối ưu hóa quá trình thủy phân sụn cá mập bằng enzyme protease đã chọn. Kết quả đánh giá mẫu thủy phân về hàm lượng protein hòa tan, hàm lượng peptid, hàm lượng Naa, hàm lượng chondroitin sulfate tạo thành cao trong quá trình thủy phân và hàm lượng NNH3 tạo thành không cao trong quá trình thủy phân là cơ sở để lựa chọn các thông số thích hợp cho quá trình thủy phân. Từ đó tiến hành đề xuất quy trình thủy phân sụn cá mập bằng enzyme protease.
Nội dung thứ 2 của luận án là đánh giá chất lượng dịch thủy phân sụn cá mập và xác định cấu trúc chondroitin sulfate. Để thực hiện nội dung này, luận án tiến hành thử nghiệm thủy phân sụn cá mập theo quy trình và tiến hành vô hoạt enzyme, lọc để thu dịch thủy phân sụn cá mập. Dịch lọc thu được dùng để phân tích, đánh giá chất lượng và kết tủa thu chondroitin sulfate dùng trong phân tích cấu trúc, thành phần của chondroitin sulfate.
Nội dung thứ 3 của luận án là Nghiên cứu sấy phun tạo bột đạm thủy phân chứa chondroitin sulfate. Để thực hiện nội dung nghiên cứu này, luận án phải tiến hành thủy phân sụn các mập theo quy trình đề xuất và thu dịch thủy phân dùng trong nghiên cứu sấy phun tạo bột đạm chứa chondroitin sulfate. Trước tiến, luận án tiến hành nghiên cứu lựa chọn loại chất mang dùng cho quá trình sấy phun trong số 3 loại chất mang
27
(maltodextrin, gum arabic và saccharose). Trong quá trình sấy phun sẽ tiến hành lấy mẫu đánh giá hiệu suất thu chondroitin sulfate và hiệu suất thu bột đạm làm cơ sở lựa chọn chất mang phù hợp. Tiếp theo, luận án tiếp tục nghiên cứu xác định tỉ lệ chất mang sử dụng trong sấy phun, xác định nhiệt độ buồng sấy (oC), xác định áp suất buồng sấy (bar) và tốc độ nhập liệu (ml/ph) làm cơ sở cho quá trình tối ưu hóa điều kiện sấy phun. Kết xác định hiệu suất thu chondroitin sulfate và hiệu suất thu bột đạm cao là cơ sở xác định điều kiện tối ưu cho quá trình sấy phun. Bột đạm thu được sẽ được lấy mẫu để phân tích, đánh giá chất lượng làm cơ sở xác định khả năng sử dụng bộ đạm chứa chondroitin sulfate theo định hướng làm thực phẩm chức năng.