a. Xử lí nguyên liệu
Da cá sau khi được lóc ra sẽ được rửa sạch lại một lần nữa với nước, cắt thành từng miếng nhỏ có kích cỡ 3x4 cm.
Xử lí bằng cách ngâm với dung dịch clorin nhằm loại bỏ mùi tanh, mỡ thừa và các tạp chất bẩn.
Rửa sạch phần da đã được ngâm clorin qua nước sạch nhiều lần rồi tiếp tục ngâm với dung dịch nước vôi nhằm làm thể chất của da cá trở nên mềm và giữ cho chất lượng collagen ít bị tổn thất.
Bước sau cùng trong xử lí nguyên liệu là ngâm da cá với acid acetic để trung hòa lượng vôi còn dư và tạp chất.
Xử lí nguyên liệu Trích ly Lọc Cô đặc Sấy Nhuộm màu Hình 2.8. Quy trình chung
21 Trong giai đoạn này có khảo sát nồng độ nộng các hóa chất sử dụng và thời gian ngâm để thu được gelatin với hiệu suất cao nhất.
b. Chiết gelatin bằng chưng cách thủy
Chưng cách thủy để collagen hóa thành dạng keo. Nếu chưng ở nhiệt độ quá cao thì sự thủy phân gelatin sẽ diễn ra mạnh làm cho độ dính và độ đông của keo giảm xuống Thời gian chưng quá lâu cũng ảnh hưởng đến chất lượng keo, nếu thời gian chưng quá lâu thì độ dính và độ keo giảm, màu sắc cũng sẽ trở nên đậm hơn.
Vì thế nên lựa chọn chưng cách thủy ở thời gian dài và nhiệt độ thích hợp để đạt được hiệu suất thu gelatin cao nhất.
Trong giai đoạn này có khảo sát thời gian và nhiệt độ chưng.
c. Lọc
Lọc hỗn hợp đã chưng trên bếp cách thủy để thu được dung dịch gelatin.
Dùng phương pháp lọc nóng để loại bỏ các chất không tan, giữ dung dịch còn đủ nóng nhằm tránh sự kết dính xảy ra trong khi lọc.
d. Cô đặc dung dịch
Cô đặc dung dịch bằng cách đun trên bếp điện đến khi dung dịch cô đặc thì dừng. lúc nào dung dịch keo lại và có thể đông lại khi để ngoài không khí. Nhưng phải bảo quản trong ngăn mát tủ lạnh hoặc đậy nắp kĩ nếu bỏ ngoài môi trường, nếu để gelatin tiếp xúc lâu với không khí sẽ làm gelatin cứng lại và bị nhiễm vi sinh vật.
e. Sấy
Sấy dung dịch đã cô đặc bằng tủ sấy, sấy nhằm mục đích đuổi phần nước còn dư trong dung dịch thu được, đưa gelatin về dạng có độ ẩm chuẩn (10%) để bảo quản.
f. Nhuộm màu
Nhuộm màu gelatin bằng cách ngâm miếng gelatin vào trong dung dịch màu đã được pha gồm các chất hóa dẻo, phụ gia và màu để cho trương nở và ngấm màu, sau đó sấy ở 700C trong 1 giờ và cho vào khuôn, cất đông.
22 2.2.4. Sơ đồ nghiên cứu
Da cá đã được xử lí
Rửa da cá trong Clorin
Ngâm da cá trong Ca(OH)2
Chiết gelatin
Ngâm da cá trong acid acetic
Lọc
Cô đặc
Sấy
Gelatin thành phẩm
Nhuộm màu
23
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Chọn nguồn nguyên liệu
Cá basa từ chợ Hòa Sơn, chọn nguồn nguyên liệu tại đây vì chưa có đề tài nghiên cứu da cá basa ở Đà Nẵng mà hầu hết chỉ nghiên cứu da cá basa các tỉnh đồng bằng Sông Cửu Long, nhờ đó có thể so sánh ở 2 vùng miền khác nhau liệu hàm lượng gelatin có khác nhau không. Nhóm nghiên cứu chọn cá basa ở chợ Hòa Sơn để làm nguyên liệu nghiên cứu vì chợ Hòa Sơn là nơi có khoảng cách địa lí gần nhất để thuận tiện cho việc lấy nguyên liệu mỗi khi làm thí nghiệm.
3.2. Khảo sát điều kiện chiết tách
3.2.1. Khảo sát nồng độ clrorin để ngâm rửa với da cá
Clorin là chất màu trắng, dễ tan trong nước, khi tan trong nước giải phóng ra clo làm nước có mùi hắc đặc trưng. Clorin là chất oxy hóa mạnh có tác dụng oxy hóa vật chất hữu cơ sống trên cơ thể sinh vật, tác động lên tế bào, phá hủy hệ enzyme của vi khuẩn, khi enzyme tiếp xúc với clorin thì nguyên tử hidro trong cấu trúc phân tử được thay để bởi clorin do đó dẫn đến cấu trúc phân tử của enzyme làm cho vi khuẩn không hoạt động được làm cho tế bào vi sinh vật bị chết.
Mục đích của việc ngâm clorin là để khử mùi, khử mỡ, khử khuẩn, tạp chất. Nghiên cứu chọn nồng độ clorin thay đổi là 40; 50; 60; 70ppm và cố định thời gian ngâm là 15 phút.
Bảng 3.1. Khảo sát ảnh hưởng nồng độ clorin đến hiệu suất chiết STT Nồng độ
(ppm)
Khối lượng da cá (g)
Khối lượng gelatin
(g) Hiệu suất (%)
1 40 15.647 1.979 12.653
2 50 15.581 2.031 13.035
3 60 15.608 2.019 12.935
24
Đồ thị 3.1. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi của hiệu suất theo nồng độ clorin
Qua bảng số liệu 3-1 và đồ thị 3-1 ta nhận thấy khi xử lí nguyên liệu với clorin ở nồng độ 50ppm thì hiệu suất chiết tách gelatin là cao nhất cho nên chọn đây làm kết quả để tiến hành các công đoạn tiếp theo.
Da cá sau khi được lóc ra sẽ được rửa sạch lại một lần nữa với nước, cắt thành từng miếng nhỏ có kích cỡ 3x4.
Xử lí bằng cách ngâm với dung dịch clorin 50ppm trong 30 phút nhằm loại bỏ mùi tanh, mỡ thừa và các tạp chất bẩn. 12.6 12.7 12.8 12.9 13 13.1 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Hiệu suất (%) Nồng độ Clorin (ppm) Hình 3.2. Da cá ngâm clorin Hình 3.1. Da cá được xử lí
25
3.2.2. Khảo sát nồng độ và thời gian ngâm da cá trong base
Nồng độ ngâm Ca(OH)2
Ngâm da cá trong Ca(OH)2 nhằm làm cho thể chất da cá trở nên mềm mại, lượng gelatin bị thất thoát là ít nhất
Nghiên cứu chọn nồng độ Ca(OH)2 thay đổi là 5; 7.5; 10; 12.5% và cố định thời gian ngâm là 3 giờ
Bảng 3.2. Khảo sát nồng độ base ảnh hưởng đến hiệu suất chiết gelatin
STT Nồng độ
Ca(OH)2 (%)
Khối lượng da (g)
Khối lượng
gelatin (g) Hiệu suất ( %)
1 5 25.127 2.175 8.656
2 7.5 25.631 2.257 8.806
3 10 25.247 3.081 12.203
4 12.5 25.315 2.754 10.879
Qua bảng số liệu 3.2 và đồ thị 3.2 ta nhận thấy khi ngâm da cá với Ca(OH)2 ở nồng độ 10% thì hiệu suất thu được gelatin là cao nhất 12.203%. Dùng nồng độ Ca(OH)2 10% cho các bước nghiên cứu tiếp theo.
0.000 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000 14.000 0 2 4 6 8 10 12 14 Khối lượ ng gelat in (g) Nồng độ Ca(OH)2(%)
26
Thời gian ngâm Ca(OH)2
Thay đổi thời gian ngâm Ca(OH)2 để xác định thời gian phù hợp cho hiệu suất thu gelatin cao nhất.
Nghiên cứu thay đổi thời gian trong khoảng 2h;3h; 4h; 5h; 6h và cố định nồng độ Ca(OH)2 là 10%.
Bảng 3.3. Khảo sát sự thay đổi của hiệu suất theo thời gian ngâm base
Đồ thị 3.3. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi của hiệu suất theo thời gian ngâm base
Qua bảng số liệu 3.3 và đồ thị 3.3 thấy rằng từ 1-4h hiệu suất tăng rõ rệt nhưng tuy trong khoảng 5 giờ , 6 giờ hiệu suất có tăng nhưng tăng không đáng kể và để tiết kiệm thời gian nên chọn thời gian ngâm 4 giờ.
Như vậy qua hai mục khảo sát nồng độ và thời gian trên, ta nhận thấy khi xử lí nguyên liệu với Canxi hidroxit ở nồng độ 10% và trong 4 giờ thì hiệu suất gelatin thu được là cao nhất nên chọn đây làm kết quả để tiến hành các công đoạn tiếp theo.
0.000 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000 14.000 0 1 2 3 4 5 6 7 Hiệu suất (%)
Thời gian ngâm Ca(OH) (giờ)
STT Thời
gian (h) Khối lượng da (g)
Khối lượng gelatin
(g) Hiệu suất ( %) 1 2 31.849 2.964 9.306 2 3 32.179 3.434 10.672 3 4 33.179 4.245 12.794 4 5 32.749 4.204 12.837 5 6 32.559 4.182 12.844
27
3.2.3. Khảo sát nồng độ và thời gian ngâm acid
Ngâm CH3COOH trong khoảng thời gian ngắn hơn để khử lượng vôi dư, loại bỏ tạp chất.
Nghiên cứu thay đổi nồng độ trong khoảng 0.5%, 1%,1.5%,2% và cố định thời gian ngâm acid là 1 giờ.
Bảng 3.4. Khảo sát sự thay đổi hiệu suất theo nồng độ acid STT Nồng độ (%) Khối lượng da (g) Khối lượng
gelatin (g) Hiệu suất ( %)
1 0.5 24.35 2.746 11.277
2 1 24.35 3.145 12.915
3 1.5 24.16 1.856 7.6821
4 2 24.34 1.231 5.0575
28
Đồ thị 3.4. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi của hiệu suất theo nồng độ acid
Qua bảng số liệu 3-4 và đồ thị 3-4 ta nhận thấy khi ngâm da cá với CH3COOH ở nồng độ 1% thì hiệu suất thu được gelatin là cao nhất. Dùng nồng độ CH3COOH 1% cho các bước tiếp theo.
Thời gian ngâm acid
Thời gian ngâm acid không được quá lâu như thời gian ngâm base vì sau khi ngâm lâu. Ngâm da cá với acid acetic để trung hòa lại lượng vôi còn dư và tạp chất.
Nghiên cứu chọn thời gian ngâm 20; 30; 40; 50 phút và cố định nồng độ acid là 1%
Bảng 3.5. Khảo sát sự thay đổi của hiệu suất theo thời gian ngâm acid STT Thời gian
(phút)
Khối lượng da (g)
Khối lượng gelatin
(g) Hiệu suất ( %) 1 20 28.461 2.974 10.449 2 30 28.017 3.401 12.139 3 40 28.427 3.087 10.859 4 50 27.826 2.993 10.756 0 2 4 6 8 10 12 14 0 0.5 1 1.5 2 2.5 Khối lượng gelatin (g) Nồng độ acid acetic (%)
29
Đồ thị 3.5. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi của hiệu suất theo thời gian ngâm acid
Như vậy qua hai mục khảo sát nồng độ và thời gian trên, ta nhận thấy khi xử lí nguyên liệu với acid acetic ở nồng độ 1% và trong khoảng 30 phút thì hiệu suất gelatin thu được là cao nhất nên chọn đây làm kết quả để tiến hành các công đoạn tiếp theo.
3.2.4. Khảo sát nhiệt độ và thời gian chiết gelatin trong base
Nghiên cứu nhiệt độ chiết ở 60; 65; 70; 75; 800C và cố định thời gian là 2 giờ.
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến khối lượng gelatin
10.2 10.4 10.6 10.8 11 11.2 11.4 11.6 11.8 12 12.2 12.4 0 10 20 30 40 50 60 Hiệu suất (%)
Thời gian ngâm CH3COOH
Nhiệt độ chiết (oC) 60 65 70 75 80 Khối lượng gelatin(g) 12.101 12.779 14.418 13.872 12.935 11.5 12 12.5 13 13.5 14 14.5 15 0 20 40 60 80 100 Khối lượng gelatin (g) Nhiệt độ (oC)
30 Qua bảng khảo sát và đồ thị trên trên ta chọn được nhiệt thích hợp cho quá trình trích ly là 700C để hiệu suất thu gelatin đạt cao nhất.
Nghiên cứu thời gian chiết ở 1; 2; 3; 4; 5 giờ và cố định nhiệt độ là 700C.
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của thời gian chiết đến khối lượng gelatin
Qua bảng số liệu và đồ thị nhận thấy rằng tuy tiếp tục kép dài thời gian trích ly lên 4 giờ và 5 giờ hiệu suất có tăng nhưng tăng không đáng kể nên để tiết kiệm thời gian chọn 3 giờ để làm kết quả tiến hành cho các công đoạn tiếp theo.
Như vậy qua hai mục khảo sát nhiệt độ và thời gian trên, ta nhận thấy khi trích li ở nhiệt độ 700C và trong 3 giờ thì hiệu suất gelatin thu được là cao nhất.
Chiết gelatin bằng chưng cách thủy
Chưng cách thủy với điều kiện 700C trong vòng 3 giờ để collagen hóa thành dạng keo. Nếu chưng ở nhiệt độ quá cao thì sự thủy phân gelatin sẽ diễn ra mạnh làm cho độ dính và độ đông của keo giảm xuống.
Thời gian chưng quá lâu cũng ảnh hưởng đến chất lượng keo, nếu thời gian chưng quá lâu thì độ dính và độ keo giảm, màu sắc cũng sẽ trở nên đậm hơn.
Vì thế nên lựa chọn chưng cách thủy ở thời gian dài và nhiệt độ thích hợp để đạt được hiệu suất thu gelatin cao nhất.
Thời gian (giờ) 1 2 3 4 5
Khối lượng gelatin(g) 12.625 12.972 14.237 14.231 14.243 12.5 13 13.5 14 14.5 0 1 2 3 4 5 6 Khối lượng gelatin (g)
Thời gian (giờ)
31
Lọc
Lọc hỗn hợp đã chưng trên bếp cách thủy để thu được dung dịch gelatin. Dùng phương pháp lọc nóng để loại bỏ các chất không tan, giữ dung dịch còn đủ nóng nhằm tránh sự kết dính xảy ra trong khi lọc.
Cô đặc dung dịch
Cô đặc dung dịch bằng cách đun trên bếp điện ở 300w đến khi dung dịch cô đặc thì dừng khi dung dịch keo lại và có thể đông lại khi để ngoài không khí. Nhưng phải bảo quản trong ngăn mát tủ lạnh hoặc đậy nắp kĩ nếu bỏ ngoài môi trường, nếu để gelatin tiếp xúc lâu với không khí sẽ làm gelatin cứng lại và bị nhiễm vi sinh vật.
Hình 3.4. Lọc
32
Sấy
Sấy dung dịch đã cô đặc bằng tủ sấy, sấy nhằm mục đích đuổi phần nước còn dư trong dung dịch thu được, đưa gelatin về dạng có độ ẩm chuẩn (10%) để bảo quản.
33
3.3. Sơ đồ thực nghiệm
Da cá đã được xử lí
Rửa da cá trong Clorin 50ppm
Ngâm da cá trong Ca(OH)2 10%
Chiết gelatin
Ngâm da cá trong acid acetic 1%
Lọc
Cô đặc
Sấy 70 0C
Gelatin thành phẩm
Rửa lại với nước cất nhiều lần
Rửa lại với nước cất 4 giờ
30 phút
3 giờ
Cô ở 300W trên bếp điện
8 giờ
34
3.3. Đánh giá chất lượng gelatin thành phẩm
Mục đích: Kiểm tra theo TCVN 12099:2017 để định tính gelatin.
3.3.1. Đánh giá cảm quan
Thử bẳng mắt thường, gelatin có dạng phiến màu vàng nhạt, ổn định trong không khí. [7]
Kết luận: Đúng
3.3.2. Độ tan
Không tan trong nước lạnh nhưng trương nở và mềm ra khi ngâm trong nước, hút nước với khối lượng gấp 5 đến 10 lần; tan trong nước nóng, khi nguội tạo thạch đông. [7]
Kết luận: Đúng
3.3.3. Phép thử tạo kết tủa
Chuẩn bị dung dịch thử với tỉ lệ 1:100, thêm dung dịch trinitrophenol (chuẩn bị bằng cách hòa tan lượng tương đương 1g trinitrophenol khan trong 100ml nước nóng) hoặc dung dịch kali dichromat 1:15 trộn nước với acid clohydric loãng (tỉ lệ thể tích acid clohydric loãng bằng ¼ thể tích dung dịch kali dichromat 1:15), xuất hiện kết tủa vàng. [7]
So sánh giữa mẫu trắng và mẫu thử gelatin. Kết luận: Đúng
35
3.3.4. Phép thử tạo đục
Hòa tan 1g acid tannic trong 1ml etanol, thêm nước đến 10ml. Chuẩn bị dung dịch trước khi sử dụng. Chuẩn bị dung dịch thử với tỉ lệ 1:5000, thêm dung dịch acid tannic, dung dịch trở nên vẫn đục. [7]
Kết luận: Đúng
3.3.5. Phép thử giải phóng ammoniac
Đun nóng mẫu thử với soda lime, khí ammoniac sẽ được giải phóng. Phát hiện khí ammoniac bằng giấy quỳ tím ẩm. [7]
Kết luận: Đúng
Hình 3.18. Phép thử tạo đục
36
3.4. Đánh giá chỉ tiêu hóa lý
3.4.1. Độ ẩm
Mục đích: xác định độ ẩm nằm trong mức chuẩn nhằm xác định đúng tính chất vật lý và làm quá trình chế biến, bảo quản dễ dàng hơn.
Rửa sạch chén sứ rồi cho vào sấy khô, đem cân đến khối lượng không đổi. Cân chính xác m1 gam gelatin đem đi sấy khô ở nhiệt dộ 105 – 1100C. Lấy ra để nguội trong bình hút ẩm.
Cân đến khối lượng m2 không đổi. [7] Cách tính
Độ ẩm (%) =
Bảng 3.8. Kết quả kiểm tra độ ẩm Khối lượng bì (g) Khối lượng gelatin (g) Khối lượng bì + gelatin tr ước sấy(g)
Khối lượng bì + gelatin sau sấy (g)
Độ ẩm ( %)
49.033 2.021 51.054 50.854 9.896
Kết luận: Đạt
3.4.2. Tro tổng số
Có thể dùng mẫu mới nhưng để tiết kiệm nguyên liệu thì chúng ta dùng phần gelatin sau khi đo độ ẩm đem đi nung ở 550 – 6000C và để nguội sản phẩm sau nung ở trong bình hút ẩm.
Cân trên cân phân tích đến khối lượng không đổi. [7] Cách tính:
Tổng lượng tro (%) =
Bảng 3.9. Kết quả kiểm tra tro tổng số
Kết luận: Đạt
m1 – m2
m1
Khối lượng tro
x100
Khối lượng mẫu khô
Khối lượng bì (g)
Khối lượng gelatin (g)
Khối lượng bì + gelatin sau sấy (g)
Độ tro (%)
37
3.4.3. Độ rã: thử theo Dược điển Việt Nam 5
Mục đích: Vì là dung dịch tạo vỏ nang nên cần kiểm tra độ rã trong môi trường