4.3 Nội dung 2: Nghiên cứu thủy phân phụ phẩm máu cá tra
4.3.4.1 Hiệu suất thủy phân theo hàm lượng tyrosin sinh ra
Hàm lượng tyrosine sinh ra trong quá trình thủy phân theo tỉ lệ E/S qua thời gian thủy phân khác nhau và hiệu suất tyrosine thủy phân máu cá tra bằng các enzyme bromelain, papain và neutrase ở các tỉ lệ E/S và thời gian khác nhau được thể hiện từ Bảng PL B.10 đến Bảng PL B.15.
Từ Hình 4.17 và Bảng PL B.10 nhận thấy rằng, hàm lượng tyrosine và hiệu suất thủy phân của các enzyme tăng dần theo thời gian thủy phân, hiệu suất thủy phân tăng nhanh trong 120 phút đầu, thời gian càng dài về sau thì hiệu suất thủy phân càng tăng nhưng tăng chậm, tiến trình này phù hợp với nghiên cứu của enzyme tương tự thủy phân trên cơ chất máu cá tra đã tách béo. Hàm lượng tyrosine sinh ra và hiệu suất tyrosine thủy phân máu cá tra bằng enzyme bromelain tăng dần theo thời gian thủy phân ở tất cả các mốc tỷ lệ E/S. Kết quả thống kê cho thấy, tyrosine tăng dần khi thời gian tăng lên theo từng cặp tỷ lệ E/S 1,5-0,506, 1,8-0,598, 2,4-0,782 và ở tỷ lệ 2,1-0,690 là cao nhất ở thời gian 240 tương ứng hàm lượng tyrosin là 1,60±0,0, 1,29±0,01, 1,091±0,01 và 1,85±0,06; các cặp tỉ lệ enzyme/cơ chất có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở P< 5% (Bảng PL B.10).
Hiệu suất tyrosine thủy phân máu cá tra bằng enzyme bromelain tăng dần theo thời gian thủy phân ở tất cả các mốc tỷ lệ E/S. Hiệu suất thủy phân của enzyme bromelain tăng dần từ tỷ lệ E/S 1,5-0,506 (mg/g) đến 1,8-0,598, ở tỷ lệ 2,1-0,690 là cao nhất ở thời gian 240 tương ứng hiệu suất tyrosin là 83,13±4,00, 67,02±0,73, 95,93±3,32 và tỷ lệ E/S 2,4-0,782 hiệu suất thủy phân là 56,72±0,63, điều này chứng tỏ rằng hoạt tính thủy phân của enzyme bromelain bị ức chế bởi nồng độ cơ chất máu cá tra. Do đó, ở tỷ lệ E/S 2,4- 0,782 thì hiệu suất thủy phân là kém hiệu quả nhất và tỷ lệ 2,1-0,690 có hiệu suất thủy phân cao nhất (Hình 4.18 và Bảng PL B.11).
Hàm lượng tyrosine (g/100g protein) 2,5
2 2,1/0,690
1,5
1
0,5
0 0
Hình 4. 17: Đồ thị thể hiện sự thay đổi hàm lượng tyrosin theo tỉ lệ E/S và thời gian thủy phân máu cá tra bằng enzyme bromelain
Hình 4. 18: Hiệu suất tyrosin từ quá trình thủy phân máu cá tra bằng enzyme bromelain theo tỉ lệ E/S và thời gian.
Kết quả phân tích ANOVA, phương trình hồi quy thể hiện sự tương quan giữa enzyme/cơ chất và thời gian thủy phân như sau: Tyrosine (Máu cá thủy phân bằng bromelain)
Tyrosine (%) = -52.0887 - 36.6528*X*X - 0.000284324*Y*Y + 0.00346296*X*Y + 0.175395*Y+ 124.944*X ; R2=0,979
Trong đó: X- tỉ lệ enzyme/cơ chất (E/S); Y- thời gian thủy phân (phút);
Kết quả kiểm định LSD về ảnh hưởng của thời gian thủy phân từ 30, 60, 90, 120, 180 và 240 phút cho thấy hiệu suất thủy phân tăng dần theo thời gian và có sự khác biệt ý nghĩa (p < 0,05) giữa các khoảng thời gian.
Ở cặp tỷ lệ E/S và thời gian thủy phân máu cá bằng enzyme bromelain là 2,1- 0,690 và thời gian phản ứng 240 phút.
Máu cá được thủy phân bằng enzyme papain: Từ Bảng PL B.12 và Bảng PL B.13 cho thấy, hàm lượng tyrosine sản sinh và hiệu suất thủy phân của enzyme papain cũng tăng dần theo thời gian thủy phân ở tất cả các tỷ lệ E/S.
Tuy nhiên, hiệu suất thủy phân theo hàm lượng tyrosine của enzyme papain giảm dần khi nồng độ cơ chất tăng dần. Hiệu suất thủy phân của enzyme papain ở cặp tỷ lệ E/S 1,2-0,598 là cao nhất và cặp tỷ lệ E/S 1,6-0,782 là thấp nhất. Điều này chứng tỏ rằng enzyme papain bị ức chế bởi nồng độ cơ chất cao.
protein)(g/100gtyrosineHàm lượng
Hình 4. 19: Đồ thị thể hiện sự thay đổi hàm lượng tyrosin theo tỉ lệ E/S và thời gian thủy phân máu cá tra bằng enzyme papain
Kết quả xử lý thống kê, kiểm định LSD về sự ảnh hưởng của tỷ lệ E/S (1,0- 0,506; 1,2-0,598; 1,4-0,690; 1,6-0,782 mg/g) và thời gian đến hiệu suất thủy phân, sau 240 phút thì hiệu suất thủy phân tương ứng là 64,70±1,67%;
76,62±4,99%; 56,52±1,99% và 54,51±2,52%. Kết quả kiểm định LSD về ảnh hưởng của tỷ lệ E/S đến hiệu suất thủy phân cho thấy tỷ lệ E/S 1,2-0,598 (mg/g) có hiệu suất thủy phân cao nhất đạt 76,62±4,99% và nồng độ cơ chất càng lớn thì hiệu suất thủy phân càng giảm mặc dù nồng độ enzyme tăng theo nồng độ cơ chất. Kết quả kiểm định LSD về ảnh hưởng của thời gian thủy phân 30, 60, 90, 120, 180 và 240 phút cho thấy hiệu suất thủy phân tăng dần theo thời
gian và có sự khác biệt ý nghĩa (p < 0,05) giữa các khoảng thời gian (Hình 19, Hình 20)
Hình 4. 20: Hiệu suất tyrosin từquá trình thủy phân máu cá tra bằng enzyme papain theo tỉ lệ E/S và thời gian.
Tyrosin (%) = -36,2711 + 135,56*X - 57,7708*X*X - 0,0220343*X*Y - 0,0000955293*Y*Y + 0,147455*Y; R2=0,982
Trong đó: X- tỉ lệ enzyme/cơ chất (E/S); Y- thời gian thủy phân (phút); Z- Tyrosine, %
Máu cá được thủy phân bằng enzyme neutrase: Từ Bảng PL B.14 và Bảng PL B.14 thấy rằng, hàm lượng tyrosine sản sinh và hiệu suất thủy phân của enzyme neutrase theo hàm lượng tyrosine hiệu quả nhất ở cặp tỷ lệ E/S 0,7-0,690. Hiệu suất thủy phân của enzyme neutrase tăng theo sự gia tăng nồng độ cơ chất nhưng đến một nồng độ cơ chất đủ lớn thì enzyme neutrase bị ức chế và hoạt động thủy phân của enzyme neutrase không hiệu quả, ở cặp tỷ lệ E/S 0,8-0,782 thì hiệu suất thủy phân của enzyme bắt đầu giảm mặc dù đã tăng nồng độ enzyme lên. Hiệu suất thủy phân của enzyme neutrase cũng tăng dần theo thời gian ở các tỷ lệ E/S, điều này cũng phù với nghiên cứu của Yao Hou & Xin-Huai Zhao (2011) khi sử dụng enzyme neutrase thủy phân protein đậu nành, ở phút thứ 120 với tỷ lệ E/S 0,8/0,782 thì hiệu suất thủy phân tương đương với hiệu suất thủy phân của enzyme này trên cơ chất protein từ xương heo (Pagán et al., 2013).
Hàm lượng tyrosine (g/100g protein) 1,5 Tỷ lệ E/S (mg/g):
0,5-0,506 0,6-0,598 0,7-0,690 0,8-0,782 1
0,5
0 0
Hình 4. 21: Đồ thị thể hiện sự thay đổi hàm lượng tyrosin theo tỉ lệ E/S và thời gian thủy phân máu cá tra bằng enzyme neutrase
Hình 4. 22: Hiệu suất tyrosin từ quá trình thủy phân máu cá tra bằng enzyme neutrase theo tỉ lệ E/S và thời gian.
Tyrosin (%) = -71.4033 + 0.0606667*X*Y - 298.681*X*X + 0.000175395*Y*Y - 0.0246486*Y + 359.1*X; R2=0,969.
Trong đó: X- tỉ lệ enzyme/cơ chất (E/S); Y- thời gian thủy phân (phút);
Z- Tyrosine, %
Căn cứ kết quả xử lý thống kê, kiểm định LSD về sự ảnh hưởng của tỷ lệ E/S (0,5-0,506; 0,6-0,598; 0,7-0,690; 0,8-0,782) và thời gian đến hiệu suất thủy phân, sau 240 phút thì hiệu suất thủy phân tương ứng là 47,27±1,54;
40,37±2,36%; 59,17±2,16% và 37,47±1,55%. Kết quả kiểm định LSD về
ảnh hưởng của tỷ lệ E/S đến hiệu suất thủy phân cho thấy tỷ lệ E/S 0,7-0,690 có hiệu suất thủy phân là cao nhất đạt 59,17±2,16%. Kết quả kiểm định LSD về ảnh hưởng của thời gian thủy phân ở 30, 60, 90, 120, 180 và
240 phút cho thấy hiệu suất thủy phân tăng dần theo thời gian và có sự khác biệt ý nghĩa (p < 0,05) giữa các khoảng thời gian. Hiệu suất theo tyrosine thủy phân máu cá bằng enzyme neutrase cao hơn so với neutrase trên cơ thịt phụ phẩm dè cá tra.
Hiệu suất theo tyrosin thủy phân máu cá bằng 3 enzyme bromelain, papain và neutrase cao nhất ở 240 phút lần lượt là 95,93±3,32%, 76,62±4,99%
và 59,17±2,16%. Kết quả này cao hơn so với hiệu suất thủy phân của 3 loại enzyme này trên cơ chất phụ phẩm thịt dè cá tra tương ứng 65,25±0,33%, 57,74±3,24%, 42,69±0,50.
4.2.3.2 Hiệu suất thủy phân đạm amine bằng phương pháp OPA Hàm lượng đạm amine được xác định theo phương pháp OPA của 3 enzyme được thể hiện ở Bảng PL B.16, Bảng PL B.17 và Bảng PL B.18.
Hình 4. 23: Hiệu suất đạm amin từ quá trình thủy phân máu cá tra bằng enzyme bromelain theo tỉ lệ E/S và thời gian
Đạm amin (%) = -122.725 + 0.0313059*X*Y- 0.000104885*Y*Y- 30.0091*X*X + 125.523*X + 0.185017*Y; R2=0,971
Trong đó: X- tỉ lệ enzyme/cơ chất (E/S); Y- thời gian thủy phân (phút);
Z- Đạm amin, %
Hình 4. 24: Hiệu suất đạm amin từ quá trình thủy phân máu cá tra bằng enzyme papain theo tỉ lệ E/S và thời gian
Đạm amin (%) = -36,2711 + 135,56*X - 57,7708*X*X - 0,0220343*X*Y- 0,0000955293*Y*Y+ 0,147455*Y; R2=0,982
Trong đó: X- tỉ lệ enzyme/cơ chất (E/S); Y- thời gian thủy phân (phút);
Z- Đạm amin, %
Hình 4. 25: Hiệu suất đạm amin từ quá trình thủy phân máu cá tra bằng enzyme neutrase theo tỉ lệ E/S và thời gian.
Đạm amin (%) = -15,8594 + 33,5021*X - 14,0789*X*X + 0,00120196*X*Y - 0,000326452*Y*Y + 0,271916*Y; R2=0,988
Trong đó: X- tỉ lệ enzyme/cơ chất (E/S); Y- thời gian thủy phân (phút);
Z- Đạm amin (%)
Hàm lượng đạm amin thủy phân máu cá bằng 3 enzyme ngoại bào tăng theo thời gian thủy phân trong đó bromelain>papain>neutrase tương ứng là 75,65±6,07>70,91±1,16>63,65±3,52 ở thời gian thủy phân 240 phút và ở cặp tỉ lệ enzyme cho hiệu suất đạm amin cao nhất.
Từ kết quả thí nghiệm cho thấy hiệu suất thủy phân của enzyme bromelain lớn hơn enzyme papain và enzyme neutrase. Do vậy, chọn 3 enzyme ngoại bào thủy phân máu cá tra ở cặp tỉ lệ E/S và thời gian phản ứng hiệu suất cao nhất đem dịch thủy phân tiến hành thí nghiệm sấy phun tiếp theo.