Tiến hành thủy phân phế liệu tơm bằng enzyme trong điều kiện tỷ lệ enzyme/nguyên liệu, pH tối ưu và nhiệt độ thích hợp. Sau các khoản g thời gian 0 giờ, 2 giờ, 4 giờ, 6 giờ, 8 giờ, 10 giờ, 12 giờ, 14 giờ lấy mẫu phân tích các chỉ tiêu cảm quan và hĩa học để xác định thời gian dừng phản ứng thủy phân. Kết quả được trình bày ở bảng 3.2, phụ lục 5 và hình 3.4.
Bảng 3.2. Sự biến đổi trạng thái cảm quan của các mẫu theo thời gian Thời gian (giờ) Trạng thái của mẫu thủy phân
0 Dịch màu xám, mùi tanh tự nhiên
2 Dịch màu hồng nhạt, mùi thơm nhẹ, protein kết tủa ít
4 Dịch màu hồng tươi, mùi thơm của dịch thủy phân rõ rệt, protein kết tủa nhiều
6 Dịch màu đỏ cam nhạt, mùi thơm ổn định của dịch thủy phân, protein kết tủa nhiều
8 Dịch màu nâu đỏ, mùi thơm ổn định của dịch thủy phân, protein kết tủa nhiều
10 Dịch cĩ màu nâu đỏ đậm, mùi hắc, protein kết tủa nhiều
12 Dịch cĩ màu nâu đỏ đậm, mùi rất hắc, protein kết tủa nhiều
65 70 75 80 85 2 4 6 8 10 12 14
Thời gian (giờ)
Protein tách đư ợc so với ban đầu (% )
Hình 3.4. Biểu đồ biểu thị khả năng tách protein của enzyme Alcalase theo thời gian
Kết quả phân tích cảm quan ở bảng 3.4 cho thấy sau 6÷8 giờ thủy phân phế liệu tơm bằng enzyme Alcalase dịch cĩ màu nâu đỏ và mùi thơm ổn định của dịch thủy phân. Sau 8 giờ thì bắt đầu cĩ hiện tượng mất mùi thơm và chuyển sang cĩ mùi hắc. Điều này cĩ thể là do thời gian thủy phân kéo dài, một số amino acid tiếp tục bị thủy phân chuyển thành các sản phẩm cấp thấp như: NH3, H2S, indol, scaptol gây mùi khĩ chịu. Vì vậy nên dừng quá trình thủy phân ở giai đoạn này.
Ở giai đoạn đầu của quá trình thủy phân, hệ enzyme protease ở đầu tơm và enzyme Alcalase hoạt động mạnh sẽ tác động lên liên kết nhị dương của phân tử protein, protein được tách ra nhiều kèm theo là sự giảm pH rất nhanh. Sau 4 giờ thủy phân hàm lượng protein tách được là 77,3%. Ở các giờ tiếp theo hàm lượng protein tách được tiếp tục tăng nhưng mức độ tăng chậm dần. Sau 8 giờ protein tách
được rất ít. Xu hướng này phù hợp với nghiên cứu của Synowiecki và Al-Khateeb
(2000) [42], khi tăng thời gian thủy phân dẫn đến hình thành nhiều peptid và các amino acid nhỏ trực tiếp tấn cơng vào phân tử chitin ngăn cản sự tiếp xúc của enzyme với các phân tử protein liên kết với chitin từ đĩ là giảm hiệu quả thủy phân của enzyme. Hơn nữa theo như Rebeca và cộng sự (1991) [45] cho rằng các hợp
chất hình thành trong suốt quá trình thủy phân hay các peptid cĩ khả năng hịa tan, nĩ hoạt động như cơ chất cạnh tranh với protein chưa thủy phân dẫn đến làm giảm tốc độ thủy phân.
Từ kết quả phân tích ở trên cho thấy sau 8 giờ thủy phân phế liệu tơm bằng enzyme cĩ xuất hiện mùi hắc và hàm lượng protein tách được gần như khơng tăng đáng kể. Hơn nữa trong quá trình thủy phân vỏ đầu tơm bằng enzyme ngoài việc nhằm tạo ra sản phẩm chitin và chitosan cĩ chất lượng cao cịn nhằm mục đích thu hồi các thành phần như protein và asthaxanthin. Vì vậy, nên dừng phản ứng thủy phân ở giai đoạn là 6÷8 giờ.
Để tìm được thơng số phù hợp với yêu cầu cơng nghệ, chúng tơi tiến hành tối
ưu hĩa thực nghiệm trong khoảng miền biên nhiệt độ, thời gian, tỷ lệ enzyme/nguyên
liệu phù hợp đã xác định ở trên.