Hình 3.29. Qui trình sản xuất bột cá từ thịt cá Nục Xử lý Thịt cá Xay nhỏ Thủy phân Đun sôi Lọc Ly tâm tách mỡ Sấy khô Nghiền mịn Bảo quản Bổ sung nước20% Bổ sung CPE 2% Bã Thức ăn gia súc Bổ sung muối ăn 2%
Nhiệt độ 50oC
78
3.4.2.Thuyết minh qui trình
+ Nguyên liệu: cá Nục tươi tốt, nếu bảo quản đông phải rã đông trước khi sử dụng.
+ Xử lý: loại bỏ các phần không sử dụng được trong quá trình thủy phân như đầu, vây, xương, da và thu phần thịt cá sử dụng cho việc sản xuất bột cá.
+ Xay nhỏ: để làm tăng diện tích tiếp xúc giữa enzyme và thịt cá.
+ Thủy phân: thịt cá sau khi cân định lượng được phối trộn với 2% chế phẩm protease, 20 % nước và 2% muối ăn, trộn đều, thủy phân ở nhiệt độ 500C và pH 8,0 trong 14 giờ. Trong quá trình thủy phân có thể khuấy đảo để đảm bảo sự truyền nhiệt đồng đều và làm tăng diện tích tiếp xúc giữa CPE và thịt cá.
+ Đun sôi: Đun trong 15 phút để vô hoạt hóa enzyme và diệt vi sinh vật nhằm hạn chế sự hư hỏng của dịch đạm sau này.
+ Lọc: để loại bỏ phần xương, vây còn lẫn trong hỗn hợp thủy phân.
+ Ly tâm tách mỡ: tách mỡ có trong sản phẩm nhằm hạn chế quá trình oxy hóa lipit dẫn đến việc biến màu, mùi và làm giảm chất lượng của bột cá thành phẩm sau này. Tiến hành ly tâm tách mỡ bằng máy ly tâm lạnh. Sau khi loại bỏ lớp mỡ trên bề mặt và tách phần dịch thủy phân. Mang đi cô đặc dịch đạm bằng phương pháp chân không, sấy khô ở nhiệt độ 500C trong tủ sấy chân không với thời gian 8 đến 10 giờ, sau đó để nguội, làm mịn, bao gói bột đạm thành phẩm bằng túi PE trong điều kiện chân không và bảo quản ở nhiệt độ 40C ÷50C.
3.4.3. Sơ bộ tính toán chi phí nguyên liệu sản xuất bột cá thủy phân từ cá Nục
Sơ bộ tính toán giá thành bột đạm thủy phân từ thịt cá Nục bằng CPE như sau: Từ tỷ lệ thu thịt cá từ cá Nục nguyên liệu tươi là 48,7 % và từ qui trình công nghệ sản xuất bột đạm ta tính được giá thành bột đạm thu được từ 100kg thịt cá Nục như sau:
- Để có được 100kg thịt cá Nục, cần 205,3 kg cá Nục nguyên liệu (48,7%) - Nguyên liệu cá Nục 205,3 kg x 3.000đ = 615.900đ
- Nước: 20% = 20 lít × 5đ = 100đ - Muối ăn: 2% = 2kg × 3.000đ = 6.000đ - CPE: 2% = 2kg x 920.000đ = 1.840.000đ
79
Kết quả sơ bộ tính toán giá thành bột cá thủy phân từ thịt cá Nục bằng CPE được thể hiện bảng 3.13.
Bảng 3.13. Sơ bộ tính toán giá thành cho bột cá thủy phân từ thịt cá Nục (trong 100kg thịt cá)
Thành phần Phương pháp bổ sung muối ăn
Nguyên liệu 615.900đ
Nước 100đ
Chế phẩm enzyme 1.840.000đ
Muối ăn (NaCl) 6.000đ
Chi phí nhân công 40.000đ
Chi phí năng lượng 10.000đ
Bột đạm thành phẩm 33,97 kg
Tổng chi phí 2.512.000đ
Giá thành cho 1kg bột 73.900 đ/ 1 kg bột cá
Trên đây là tính chi phí sản xuất trong phong thí nghiệm. Khi triển khai vào sản xuất qui mô chắc chắn giá thành sẽ thấp hơn so với tính toán sơ bộ ở trên.
3.4.4. Sản xuất thử bột cá Nục theo quy trình đề xuất
Sau khi tìm được qui trình sản xuất, tiến hành thử sản xuất bột đạm theo các thông số tìm được ở trên. Kết quả đánh giá cảm quan, phân tích thành phần hóa học, kiểm nghiệm vi sinh vật và thành phần axit amin của bột đạm thể hiện ở các bảng sau:
Bảng 3.14. Trạng thái cảm quan của bột cá thủy phân từ thịt cá Nục
Tên chỉ tiêu Đánh giá
Trạng thái Bột cá khô chắc, dòn. Khi cho vào nước dễ tan, tạo gel tốt, khối gel nhuyễn, dẻo dính
Màu sắc Bột khô có màu vàng xám
Mùi Có mùi thơm đặc trưng của bột đạm cá vị Ngọt của đạm và có vị mặn của muối
80
Bảng 3.15. Thành phần hóa học của bột cá
Tên chỉ tiêu Hàm lượng (%)
NTS 12,79
Protein thô (NTS x 6,25) 79,93
Naa 16,65
NNH3 0,45
Protein hoà tan 13,45
lipit 0,47
Độ ẩm 9,28
Tro toàn phần 8,37
Phần bột đạm hòa tan 89,65
Phần bột đạm không hòa tan 10,35
Kiểm tra độ hòa tan của cá Nục thu được, cho vào nước 50oC với tỷ lệ nước / bột cá = 10/1 (theo khối lượng), khuấy đều tan hết, lọc qua giấy lọc (đã sấy khô đến độ ẩm 8 %), thu phần không tan nằm trên giấy lọc cân và so sánh với lượng bột ban đầu cho thấy kết quả bột cá hòa tan trong nước tan trên 90 %.
Bảng 3.16. kết quả kiểm nghiệm vi sinh trong bột cá thủy phân cá Nục
STT Tên chỉ têu xét nghiệm Phương pháp kiểm Kết quả 1 Tổng số vi sinh vật hiếu khí/g ISO 6887 4. 102
2 Escherichia coli ISO 16649-1 âm tính
3 Staphylococcus aureus ISO 6888-1 âm tính
4 Coliforms TCVN 4883-93 0
81
Bảng 3.17. Thành phần axit amin trong bột cá thủy phân từ cá Nục
STT Tên axit amin Hàm lượng axit amin (µg/g)
1 Alanine 666,83 2 Glycine 239,58 3 Serine 35,94 4 Valine 367,36 5 Proline 203,64 6 Leucine 768,65 7 Isoleucine 321,44 8 Threonine 49,91 9 Methionine 321,44 10 Glutamic acid 602,94 11 Phenylalanine 227,6 12 Cystine 23,96 13 Aspartic acid 69,88 14 Ornithine 299,67 15 Histidine 2391,81 16 Lysine 957,32 17 Tyrosine 285,5 Tổng cộng 7833,47
Kết quả trên cho thấy, bột cá sản xuất theo phương pháp này có hàm lượng axit amin tự do, hàm lượng protein thô khá cao và bột cá hoàn toàn đạt tiêu chuẩn vi sinh, vệ sinh thực phẩm.
82
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Kết luận
Từ kết quả nghiên cứu rút ra một số kết luận như sau:
1. Xác định được một số điều kiện thích hợp cho quá trình chiết rút, thu nhận chế phẩm protease thô thu từ phế liệu nội tạng cá Chẽm như sau:
- Ủ nội tang cá ở nhiệt độ 35oC trong thời gian 30 phút.
- Nước cất là dung môi thích hợp để chiết rút protease nội tạng cá chẽm, với tỷ lệ nước cất / nội tạng cá là 2/1 để thu dịch chiết.
- Dùng aceton 70% , thời gian tủa là 90 phút để thu chế phẩm protease là thích hợp. 2. Xác định được một số đặc tính của chế phẩm enzyme protease như sau:
- Chế phẩm enzyme nội tạng cá Chẽm có pHopt 7,5 đến 8,0; topt 35oC.
- Dịch chiết và chế phẩm enzyme nội tạng cá chẽm không bền với nhiệt độ cao, nhiệt độ càng cao thì hoạt tính dịch chiết và chế phẩm enzyme càng giảm.
- Muối ăn (NaCl) ở nồng độ càng cao thì hoạt tính của chế phẩm enzyme protease giảm càng mạnh.
3. Điều kiện thuỷ phân tốt nhất trong quá trình đã nghiên cứu:
pH = 8, nước 20%, nồng độ NaCl 2%, tỷ lệ enzyme 2% và nhiệt độ 500C, thời gian thuỷ phân 14 giờ.
II. Ý kiến đề xuất:
Qua quá trình nghiên cứu xin phép có một số ý đề xuất như sau:
- Cần nghiên cứu tiếp tục tìm biện pháp thu nhận enzyme tinh sạch hơn với giá thành rẻ hơn, có thể sản xuất enzyme từ nội tạng cá Chẽm ở qui mô công nghiệp.
- Chế phẩm thu được chưa được trắng lắm, sẽ làm ảnh hưởng màu của sản phẩm thủy phân, nên cần nghiên cứu tẩy màu hơn
- Cần tiếp tục nghiên cứu tìm biện pháp khử mùi, màu để làm tăng chất lượng bột đạm, có thể làm bột dinh dưỡng cho người già và trẻ em, ngoài ra cần nghiên cứu thêm giảm giá thành và bổ sung chất để ức chế vi sinh vật gây thối trong quá trình thủy phân.
- Tiếp tục nghiên cứu sử dụng dịch đạm thủy phân và bột đạm cá Nục để sản xuất một số sản phẩm gia tăng và ứng dụng CPE rộng rải trong chế biến thủy sản như: sản xuất nước mắm, sản xuất mực đông lạnh hoặc sản xuất thức ăn nuôi động vật thủy sản nhằm tăng cường khả năng hấp thụ và tiêu hóa thức ăn.
83
TÀI LIỆU THAM KHẢO
TIẾNG VIỆT
1. Bezborodov A. M., Moxolov V.V., Riabnovich M. L., Nguyễn Văn Uyển, Ngô Kế Sương, Trần Hạnh Phúc, Võ Hồng Nhân, Nguyễn Tiến Thắng (1994), Công nghệ sinh học và một số ứng dụng tại Việt Nam, Tập 2, Nhà xuất bản Nông nghiệp.
2. Nguyễn Liêu Ba, Nguyễn Thị Dự và cộng sự (1999), “Nghiên cứu ảnh hưởng của thành phần môi trường tới sinh tổng hợp protease kiềm của chủng Bacillus brevis phân lập ở Hà Nội”, Báo cáo khoa học hội nghị công nghệ sinh học toàn quốc, tr. 352-358, Nhà xuất bản Khoa Học Và Kỹ thuật, Hà Nội.
3. Vũ Ngọc Bội (2004), Nghiên cứu sản xuất protease từ Bacillus và sử dụng
để sản xuất dịch đạm thủy phân từ cá tạp, Báo cáo đề tài nghiên cứu khoa
học cấp bộ, Trường Đại học Thủy sản, Nha Trang.
4. Nguyễn Trọng Cẩn, Đỗ Minh Phụng (1989), Nguyên liệu thủy sản, Tập 1, Nhà xuất bản Nông nghiệp, TP. Hồ Chí Minh.
5. Nguyễn Trọng Cẩn, Đỗ Minh Phụng (1989), Công nghệ chế biến thực phẩm thủy sản, Tập 2, Nhà xuất bản Nông nghiệp, TP. Hồ Chí Minh.
6. Nguyễn Trọng Cẩn, Nguyễn Thị Hiền, Đỗ Thị Giang, Trần Thị Luyến (1993), Công nghệ enzyme, Nhà xuất bản Nông nghiệp, TP. Hồ Chí Minh. 7. Phạm Thị Trân Châu (1983), “Một số đặc tính cơ bản và khả năng phân giải
các cơ chất khác nhau của proteinase ngoại bào của Bacillus pumilus, Tập chí sinh học 5(1), tr. 1-8.
8. Phạm Thị Trân Châu, Nguyễn Lân Dũng (1983), Những hiểu biết mới về enzyme, tr.22-25, Nxb. Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
9. Phạm Thị Trân Châu (1992) sử dụng protease để rút ngắn thời gian chế biến cá, một biện pháp làm giảm tổn thất cá sau thu hoạch, Báo cáo khoa học-hội nghị khoa học chống thất thoát sau thu hoạch hải sản, tr.15-23, Hải Phòng.
84
10.Phạm Thị Trân Châu, Nguyễn Văn Ngoạn, Phan Thị Hà, Nguyễn Văn Lệ, Vũ Thanh Hoa (1993), Protease đầu tôm biển, Tạp chí thủy sản, Số 5, tr. 10-13. 11.Phạm Thị Trân Châu (1993), Công nghệ enzyme và ứng dụng proteinase
trong công nghệ chế biến, Tạp chí thủy sản, Số 1, tr. 8-20.
12.Phạm Trân Châu, Phan Tuấn Nghĩa (2007), Công nghệ sinh học Enzyme và
ứng dụng , nhà xuất bản giáo dục.
13.Nguyễn Hữu Chấn (1983), Enzyme và xúc tác sinh học, Nhà xuất bản Y học, Hà Nội.
14.Nguyễn Lân Dũng, Phạm Thị Trân Châu, Nguyễn Thanh Hiển, Lê Đình Lương, Đoàn Xuân Mượn, Phạm Văn Ty (1978), Một Số Phương Pháp Nghiên Cứu Vi Sinh Vật, Tập III, Nxb. Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.
15.Nguyễn Lân Dũng (1992), Tìm hiểu về công nghệ sinh học, Nxb. Giáo dục, Hà Nội.
16.EC-IP (2006), Sinh học và kỹ thuật nuôi cá Chẽm (cates calcarifer Bock), Đại Học Cần thơ, khoa Thủy sản.
17.Đỗ Qúy Hai, Giáo trình công nghệ enzyme, Đại Học Huế, năm 2006
18.Trần Quốc Hiền, Lê Văn Việt Mẫn (2006), nghiên cứu thu nhận chế phẩm enzyme protease từ ruột cá basa (Pangasius bocourti),tạp chí khoa học kỹ thuật, Tập chí phát triển khoa học & công nghệ, tập 9, số 11, tr 59-67.
19.Đặng Văn Hợp (2000), Hoàn thành qui trình công nghệ chiết xuất protease từ asppergillus oryzae A4và ứng dụng vào sản xuất nước mắm, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Trường đại học Thủy sản, Nha Trang.
20.Đăng Văn Hợp (1995), phân tích kiểm nghiệm sản phẩm thủy sản, Trường đại học thủy sản, Nha trang.
21.Ngô Tuấn Kỳ (1988), Enzyme và đời sống, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
22.Nguyễn Văn Lệ, Bùi Thị Kiên Giang (1982), Nghiêu cứu bột cá dinh dưỡng phục vụ quốc phòng, Báo cáo khoa học Viện nghiên cứu Hải sản Hải Phòng, tr. 1-10.
85
23.Nguyễn Văn Lệ (1996), Nghiên cứu sử dụng proteinase đầu tôm trong chế biến thủy sản, Luận án phó tiến sĩ khoa học sinh học, Trường đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học quốc gia Hà Nội, Hà Nội.
24.Nguyễn Văn Lệ, Nguyễn Văn Ngoạn, Phạm Thị Trân Châu, Phan Thị Hà (1998), “Nghiên cứu proteinase trong đầu tôm biển và sử dụng chúng để thu nhận bột protein từ phế liệu tôm”, Tuyển tập các công trình nghiên cứu nghề cá biển, tr 402-412, Tập I, Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội.
25.Nguyễn Văn Lệ (2003), “Nghiên cứu nâng cao giá trị sử dụng một số loài cá có giá trị kinh tế thấp”, Các công trình nghiên cứu khoa học ngành thủy sản 1996-2000, tr 391-397, Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội.
26.Trần Thị Luyến (1994), Nghiên cứu qui luật biến đổi của nitơ; amino acid và nâng cao hiệu xuất thu đạm trong sản xuất nước mắm, Luận án phó tiến sĩ khoa học kỹ thuật, Trường đại học Thủy sản, Nha Trang.
27.Trần Thị Luyến, Đỗ Minh Phụng (1996)” Công nghệ chế biến tổng hợp tập 2-3” Trường đại học Thủy sản, Nha Trang.
28.Nguyễn Đức Lượng, Cao Cường, Nguyễn Anh Tuyết, Lê Thị Thủy Tiên, Tạ Thu Hằng, Huỳnh Ngọc Oanh, Nguyễn Thúy Hương, Phan Hiền (2004),
Công nghệ enzyme, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh, TP. Hồ Chí Minh.
29.Nguyễn Đức Lượng, Cao Cường (2003), Thí nghiệm công nghệ sinh học (tập 1), Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh.
30.Lê Thị Thanh Mai (1997), Nghiên cứu về enzyme bromelin và con đường
ứng dụng của chúng, Luận án phó tiến sĩ khoa học sinh học, Trường Đại học
Khoa học Tự nhiên, Đại học quốc gia TP. Hồ Chí Minh, TP. Hồ Chí Minh. 31.Bạch Thị Huỳnh Mai, Trần Thu Vân, Khúc Tuấn Anh, Đặng Thị Tuyết
Loan(1994), ”Điều tra phân tích tình hình sử dụng phế liệu cá basa và bước
đầu thăm dò khả năng chế biến, sử dụng có hiệu quả”, Báo cáo khoa học,
Viện nghiên cứu nuôi trồng thuỷ sản II.
32.Ngô Thị Mại, Nguyễn Thị Dự (1995), “Sử dụng enzyme trong việc tận dụng phế liệu và nguyên liệu Thủy sản có giá trị kinh tế thấp”, Các công trình nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học và công nghệ thực phẩm giai đoạn 1986 -1995, Viện Công nghệ Thực phẩm, Hà Nội.
86
33.Ngô Thị Mại, Nguyễn Thị Dự, Trần Việt Lan, Thái Thị Hảo (1995), “Nghiên cứu và triển khai qui trình sản xuất nước mắm ngắn ngày vào thực tiễn”, Các công trình nghiên cứu ứng dụng Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm gia đoạn 1986 – 1995, Viện Công nghệ thực phẩm, Hà Nội, tr 386-391. 34.Đỗ Văn Ninh (2004), Nghiên cứu quá trình thủy phân protein cá bằng protease nội tạng cá, mực và thử nghiệm sản xuất sản phẩm mới từ protein
được thủy phân, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Trường đại học Thủy sản, Nha
Trang.
35.Phạm Văn Sổ, Bùi Thị Như Thuận (1991), Kiểm nghiệm lương thực, thực phẩm, Khoa hóa học thực phẩm, Trường đại học Bách Khoa, Hà Nội.
36.Bộ Thủy sản (1995), Nguồn lợi thủy sản Việt Nam, Nxb. Nông nghiệp, Hà Nội.
37. Bộ thủy sản (1996), Các tiêu chuẩn về chất lượng và an toàn vệ sinh thủy sản, tập I, Nhà xuất bản Nông nghiệp Hà Nội.
38.Bộ Thủy Sản (2002), Xử lý và bảo quản nguyên liệu thủy sản, Nxb Hà Nội. 39.Đồng Thị Thanh Thu (2000), Hóa sinh ứng dụng, Nhà xuất bản Đại học
Quốc gia TP. Hồ Chí Minh.
40.Ngô Thị Hồng Thư (1989), Kiểm nghiệm thực phẩm bằng phương pháp cảm quan, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
41.Nguyễn Tuần (1998),”Đặc điểm sinh học cá basa (Pangasius bocourti)”,Hội thảo khoa học toàn quốc về nghiên cứu thuỷ sản.
42.Lê Ngọc Tú (chủ biên) và các tác giả khác (1997), Hóa sinh công nghiệp,
Ngà xuất bản Khoa học và kỹ thuật, Hà nội.
43.Lê Ngọc Tú (chủ biên), Bùi Đức Hợi, Lưu Duẩn, Ngô Hữu Hợp, Đặng Thị Thu, Nguyễn Trọng Cẩn (1994), Hóa thực phẩm, Nxb Khoa học và kỹ thuật, Hà nội.
44.Nguyễn Văn Truyền (2006), Nghiên cứu chiết enzyme protease từ đầu tôm càng xanh, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Đại học Nha Trang.
45.Nguyễn Thị Mỹ Trang (2004), Nghiên cứu chiết suất protease từ đầu tôm bạc nghệ Metapenaeus brevicornis và ứng dụng thủy phân cơ thịt cá mối, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Trường Đại học Thủy sản, Nha Trang.
87
TIẾNG ANH
46.Breuil C., Huang J. (1994), “Activities and properties of extracellular proteinases produced by training fungi grow in potein – supplemented liquid media”, Enzyme and microbial technology, Volume 16, No. 7, pp. 602 – 607.