CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.4. Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến quá trình thuỷ phân cơ thịt đỏ cá ngừ sọc dưa
Từ kết quả thí nghiệm được thể hiện trên biểu đồ ở hình 3.6 và hình 3.7 có thể thấy thời than thủy phân ảnh hưởng không đáng kể đến hiệu suất thủy phân, hiệu suất thu hồi protein và độ hấp thụ ở bước sóng 284 nm. Tuy nhiên, lại có ảnh hưởng lớn đế hàm lượng acid amin thu được.
Hình 3.6. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến hiệu suất thủy phân và thu hồi protein (nồng độ HCl 0,1 M, tỷ lệ cơ chất:thể tích xúc tác = 1:34, nhiệt độ 30°C) Nhìn chung, khi thời gian tăng trong khoảng 5 – 80 phút thì hiệu suất thủy phân cơ thịt đỏ cá ngừ cũng tăng và đạt giá trị cực đại là 92,91% ở 80°C. Ngược lại, khi thời gian phản ứng tăng từ 10 – 80 phút thì hiệu suất thu hồi protein giảm xuống và có sự dao động. Hiệu suất thu hồi protein chỉ tăng trong khoảng thời gian 5 – 10 phút và đạt giá trị cao nhất là 66,40% tại 10 phút.
Nguyên nhân có sự khác biệt trong hiệu suất thu hồi protein có thể được giải thích như sau: ban đầu nguyên liệu thịt đó cá ngừ được rã đông nên một số phân tử protein đã được bẻ gãy liên kết thành các protein có mạnh ngắn hơn. Do đó, khi thủy phân trong thời gian ngắn, protein được hòa tan trong dung môi chất xúc tác, đồng thời HCl xúc tác quá trình thủy phân diễn ra với các phân tử protein khác dẫn đến hiệu suất thu hồi protein cao. Trong phương pháp Bradford các protein được phát hiện phải có khối lượng lớn hớn 3000 Dalton, các protein nhỏ hơn và các peptide thì không phát hiện được [34]. Theo nhận định này thì khi thời gian phản ứng thủy phân được kéo dài thì phản ứng thủy phân xảy ra triệt để hơn, HCl xúc tác cắt nhỏ protein tại các liên kết peptid tạo ra các phân tử protein nhỏ hơn, peptide không phát hiện được trong phương pháp định lượng protein. Đồng thời tạo ra nhiều acid amin hơn, điều này tương ứng với hàm lượng acid amin tăng ở hình 3.7.
Kết quả này cho thấy thời gian thủy phân cơ thị đỏ cá ngừ bằng HCl ngắn hơn so với khi thủy phân bằng enzyme proteaza trong nghiên cứu của Bùi Xuân Đông và
20 40 60 80 100 120
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Phần trăm %
Thời gian phản ứng (phút)
Hiệu suất thu hồi protein Hiệu suất thủy phân
cộng sự (2017) là 4h và hiệu suất thu hồi đạt cao nhất là 0,575% [23]. Nguyên nhân có sự khác biệt trên là do sử dụng chất xúc tác cho quá trình thủy phân khác nhau.
Hình 3.7. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến hàm lượng acid amin và độ hấp thụ ở bước sóng 284 nm
Từ hình 3.7 có thể thấy thời gian thủy phân ảnh hưởng đến việc tạo ra acid amin cụ thể là thời gian phản ứng tăng từ 5 phút đến 80 phút thì hàm lượng acid amin càng tăng. Nguyên nhân là do thời gian thủy phân kéo dài thì sự tiếp xúc giữa cơ chất và chất xúc tác càng nhiều làm cho phản ứng xảy ra triệt để phân cắt protein tới sản phẩm cuối cùng là acid amin nhiều hơn. Độ hấp thụ tại bước sóng 284 nm tăng từ 0,156 ABS lên 0,192 ABS trong khoảng thời gian từ 5 – 30 phút. Có thể giải thích là do khi tăng thời gian thì lượng acid amin được tạo ra phản ứng với gluxit được thủy phân thành các sản phẩm màu và đồng thời cường độ phản ứng Maillard cũng tăng nên làm độ hấp thụ ở bước sóng 284 nm tăng. Còn từ 30 phút trở đi độ hấp thụ hầu như không thay đổi nguyên nhân có thể do quá trình Maillard xảy ra nhưng tạo thành sản phẩm trung gian không màu hoặc các sản phẩm màu trung gian bị phân hủy khi kéo dài thời gian phản ứng làm cho độ hấp thụ ở bước sóng 284 nm bị ảnh hưởng.
Bảng 3.3. Kết quả phân tích sự khác biệt có ý nghĩa của thời gian phản ứng ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi protein
Thời gian phản ứng
(phút) Hiệu suất thu hồi protein (%)
10 66,396 ± 2,897a
5 60,181 ± 1,065b
0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
ABS
Phần trăm (%)
Thời gian phản ứng (phút)
Hiệu suất thu hồi acid amin (%) Độ hấp thụ (ABS)
20 52,973 ± 4,754c
70 52,357 ± 2,165c, d
30 51,510 ± 2,750c, d
80 51,048 ± 4,888c, d
50 48,251 ± 3,990c, d
60 47,943 ± 3,060c, d
40 47,327 ± 2,964d
Như vây, hiệu suất thu hồi protein từ cơ thịt đỏ cá ngừ bằng xúc tác HCl có phụ thuộc vào thời gian thủy phân theo chiều hướng thời gian càng tăng thì hiệu suất thu hồi giảm. Xét về mặt thống kê được thể hiện ở bảng 3.3 cho thấy hiệu suất thu hồi đạt cao nhất khi thời gian thủy phân là 10 phút và có ý nghĩa khác biệt so với các nhóm còn lại. Do đó, thời gian thủy phân tối ưu được chọn là 10 phút để tiến hành các thí nghiệm khảo sát về nhiệt độ.