Vỏ đầu tơm
Xay nhỏ
Tách protein bằng enzyme Alcalase Nhiệt độ, thời gian, tỷ
lệ E/S, pH Bã Dịch lọc: thu hồi protein Chiết astaxanthin Lọc, rửa Bã đã chiết astaxanthin Khử protein Khử khốmg Chitin Deacetyl hĩa Chitosan
Mơ tả quy trình
Nguyên liệu vỏ đầu tơm được xay nghiền kích thước 0,3÷0,8 cm và tách protein bằng enzyme Alcalase để chọn ra thời gian, pH, tỷ lệ enzyme/nguyên liệu, nhiệt độ thích hợp. Sau khi tìm được chế độ tối ưu ta tiến hành thuỷ phân rồi lọc tách riêng phần dịch và phần bã. Phần dịch tận dụng thu protein, phần bã được rửa sạch, chiết astaxanthin bằng petroleum ether, dầu nành, dầu phộng để chọn ra mơi trường và điều kiện chiết thích hợp. Bã sau khi chiết astaxanthin đem đi khử protein bằng NaOH và khử khống bằng HCl thu được chitin và deacetyl bằng NaOH đặc thu được chitosan.
2.2.3. Bố trí thí nghiệm xác định các điều kiện thích hợp cho quá trình tách protein đầu vỏ tơm bằng enzyme Alcalase
Để cĩ thể tìm được các điều kiện thích hợp cho quá trình tách protein khỏi phế liệu tơm khi sử dụng enzyme Alcalase, các thí nghiệm được tiến hành như sau:
Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ enzyme Alcalase so với nguyên liệu thích hợp cho quá trình thủy phân
Bước đầu chúng tơi cố định các thơng số:
- Chọn nhiệt độ thủy phân 55oC
- Thời gian thủy phân 8 giờ
- pH 8,5
- Tỷ lệ nước/nguyên liệu 1/1 (v/w)
Tiến hành thủy phân phế liệu tơm bằng enzyme Alcalase với tỷ lệ enzyme bổ sung khác nhau: 1/3000, 1/1500, 1/1000, 2/1500, 2/1000, 3/1000 (v/w), mỗi mẫu 200g. Sau 8 giờ dừng phản ứng thủy phân bằng cách nâng nhiệt lên 90oC trong 5 phút. Rửa sạch và đem xác định hàm lượng protein cịn lại trong mẫu. Sơ đồ bố trí thí nghiệm:
Xác định ảnh hưởng của pH tới quá trình thủy phân
Để xác định giá trị pH thích hợp cho quá trình thủy phân, tiến hành 6 mẫu thí nghiệm (mỗi mẫu 200g phế liệu tơm đã xay nhỏ) thủy phân bằng enzyme Alcalase với tỷ lệ thích hợp đã lựa chọn ở trên, nhiệt độ 55oC, tỷ lệ nước/nguyên liệu là 1/1, thời gian thủy phân 8 giờ. Dùng NaOH 1N để điều chỉnh pH về các giá trị pH 7,0; pH 7,5; pH 8,0; pH 8,5; pH 9,0 và pH 9,5. Sau đĩ dừng phản ứng bằng cách nâng nhiệt lên 90oC trong 5 phút. Rửa sạch, lấy mẫu phân tích để chọn pH thích hợp. Sơ đồ bố trí thí nghiệm như sau:
pH: 8,5
Nhiệt độ: 55oC Thời gian: 8 giờ
Tỷ lệ nước/nguyên liệu: 1/1 Vỏ đầu tơm, xay nhỏ
1/3000 1/1500 1/1000 2/1500 3/1000
Xác định hàm lượng protein còn lại trong mẫu
Chọn tỷ lệ enzyme bổ sung thích hợp Thủy phân bằng Alcalase ở
các tỷ lệ khác nhau (v/w)
Xác định ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình thủy phân
Tiến hành các mẫu thủy phân (mỗi mẫu 200g phế liệu tơm) với các thơng số cố định: Tỷ lệ E/S và pH thích hợp, thơng số nhiệt độ thay đổi ở 30oC, 40oC, 45oC, 50oC, 55oC, 60oC, 65oC, 70oC. Dừng phản ứng ở thời gian 8 giờ. Lấy mẫu phân tích để chọn nhiệt độ thích hợp. Sơ đồ bố trí thí nghiệm như sau:
Tỷ lệ E/S thích hợp Nhiệt độ: 55oC Thời gian: 8 giờ
Tỷ lệ nước/nguyên liệu: 1/1 Vỏ đầu tơm, xay nhỏ
7,0 7,5 8,0 8,5
Xác định hàm lượng protein còn lại trong mẫu
Chọn giá trị pH thích hợp Thủy phân bằng Alcalase ở
các pH khác nhau
9,5 9,0
Vỏ đầu tơm, xay nhỏ
30 45 50 55 60 70
Xác định hàm lượng protein cịn lại trong mẫu
Chọn nhiệt độ thích hợp Thủy phân bằng Alcalase ở
nhiệt độ khác nhau (oC)
Tỷ lệ E/S thích hợp pH thích hợp Thời gian 8 giờ
Tỷ lệ nước/nguyên liệu: 1/1
Xác định ảnh hưởng của thời gian thủy phân
Xác định thời gian thủy phân thích hợp cho phản ứng giữa enzyme và phế liệu tơm bằng cách cho enzyme Alcalase vào phế liệu tơm đã xay nhỏ, điều chỉnh về giá trị pH thích hợp, tỷ lệ E/S, nhiệt độ thích hợp đã chọn được ở trên, tỷ lệ nước/nguyên liệu là 1/1, các mẫu đều chứa 200 g phế liệu tơm. Thủy phân ở các thời gian khác nhau: 2 giờ, 4 giờ, 6 giờ, 8 giờ, 10 giờ, 12 giờ, và 14 giờ. Sau đĩ dừng phản ứng bằng cách nâng nhiệt lên 90oC trong 5 phút, mẫu thí nghiệm được rửa sạch và đem xác định hàm lượng protein cịn lại trong mẫu.