Phương pháp nghiên cứu

2.3.1. Nội dung 1: xác định các thông số về thành phần hoá học của nguyên liệu vỏ tôm.

Tiến hành: vỏ tôm đã qua xử lý được thêm vào 20 ml nước cất, sau đó đem ly tâm 4000 vòng/phút trong 15 phút, lặp lại 2 lần. Phần dịch sau hai lần ly tâm được trộn lẫn và định mức tới 50 ml gọi là dịch D1, rắn sau ly tâm gọi là R1.

Hình 2.3. Sơ đồ tóm tắt của nội dung 1.

Các yêu cầu của nội dung nghiên cứu 1 được thực hiện theo sơ đồ hình 2.2:

1. Xác định độ ẩm ban đầu và hàm lượng khoáng của vỏ tôm.

2. Xác định hàm lượng nitơ tổng có trong vỏ tôm bằng phương pháp Kjeldahl.

Vỏ tôm đã xử lý (10g)

Ly tâm 4000 vòng/phút, 10 phút Khuấy trộn

20 ml nước cất

Rắn R1 Thu dịch

Ly tâm 4000 vòng/phút, 10 phút

Rắn sau ly tâm Thu dịch

Khuấy trộn 20 ml nước cất

Định mức 50 ml

Dịch D1

3. Xác định hàm lượng N - amin có trong vỏ tôm theo phương pháp chuẩn độ formol.

4. Xác định hàm lượng N - protein hoà tan có trong vỏ tôm bằng phương pháp Bradford.

Các phương pháp thực hiện được trình bày ở phần phương pháp tiến hành.

2.3.2. Nội dung 2: khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ nước đối với quá trình lên men vỏ tôm bằng L. acidophilus.

Thực hiện quy trình lên men với các tỉ lệ nước 0,5:1; 1:1; 1,5:1; 2:1 và 2,5:1 (v:w).

 Chuẩn bị:

Vỏ tôm đã xử lý và bảo quản ở -4 oC được đem rã đông.

Giống L. acidophilus được hoạt hoá bằng cách cho gói ANTIBIO 1 g vào 100 ml nước cất, khuất đều (10 8CFU/ml).

 Tiến hành:

Cho vào bao nilon các thành phần sau:

 Bột vỏ tôm: 10 g.

 Đường D – glucose: 1,5 g.

 NaCl: 0,2 g.

 Nước:đầu tôm với các tỉ lệ thí nghiệm (v:w): 0,5:1; 1:1; 1,5:1;

2:1; 2,5:1.

 Giống L. acidophilus đã hoạt hoá: 1 ml.

Trộn đều các thành phần trên, sau đó cột chặt bằng thun để tạo điều kiện kị khí

và đem ủ ở nhiệt độ phòng.

Sau các khoảng thời gian 24, 48, 60, 72 giờ, đem dịch lên men đi ly tâm 4000 vòng trong 10 phút, thu dịch, sau đó cho thêm 20 ml nước cất vào, trộn đều và ly tâm thêm 4000 vòng trong 10 phút thu dịch. Cả 2 phần dịch sau ly tâm được trộn đều và định mức đến 50 ml (dịch D2), phần cặn sau đó được rửa nhiều lần bằng nước (cặn R2).

Hình 2.4. Sơ đồ tóm tắt thiết kế thí nghiệm của nội dung nghiên cứu 2.

Tổng số nghiệm thức cần thực hiện: 1 giống x 5 tỉ lệ x 3 lặp lại x 4 thời gian = 120 nghiệm thức.

Các yếu tố cần xác định trong phần thí nghiệm này:

1. Xác định lượng acid lactic sinh ra sau các thời gian lên men ở các tỉ lệ

nước bằng phương pháp chuẩn độ với NaOH 0,1 N.

2. Xác định hàm lượng protein hoà tan trong dịch lên men sau các thời gian lên men ở các tỉ lệ nước bằng phương pháp Bradford.

10 g vỏ tôm đã xử lý

Khuấy trộn Đường D - glucose: 1,5 g.

NaCl: 0,2 g.

Nước: với các tỉ lệ thí nghiệm.

Giống L. acidophilus đã

hoạt hoá: 1 ml. Lên men yếm khí

(nhiệt độ phòng, ở các thời gian 24, 48, 72, 96 giờ)

Ly tâm 4000 vòng/phút, 10 phút

Rắn R2 Thu dịch

Ly tâm 4000 vòng/phút, 10 phút

Rắn sau ly tâm Thu dịch

Khuấy trộn 20 ml nước cất

Định mức 50 ml

Dịch D2

3. Xác định hàm lượng nitơ amin có trong dịch lên men sau các thời gian lên men ở các tỉ lệ nước theo phương pháp chuẩn độ formol để đánh giá

mứ độ thuỷ phân protein.

4. Xác định hàm lượng tổng nitơ có trong dịch sau lên men.

Dựa vào kết quả của các thí nghiệm trên, ta tìm ra tỉ lệ nước thích hợp nhất cho quá trình lên men.

2.3.3. Nội dung 3: khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ đường đối với quá trình lên men vỏ tôm bằng L. acidophilus.

Thực hiện lên men với các tỉ lệ đường 15 %, 20 %, 25 %, 30 % và 35 %.

 Chuẩn bị:

Vỏ tôm đã xử lý và bảo quản ở -4 oC được đem rã đông.

Giống L. acidophilus được hoạt hoá bằng cách cho gói ANTIBIO 1g vào 100ml nước cất, khuất đều (108CFU/ml).

 Tiến hành:

Thực hiện thí nghiệm như hình 2.4, nhưng khác phần nguyên liệu và thời gian lên men.

Cho vào bao nilon các thành phần sau:

 Bột vỏ tôm: 10 g.

 Đường D – glucose với các tỉ lệ thí nghiệm: 1,5 g; 2 g; 2,5 g; 3 g; 3,5 g.

 NaCl: 0,2 g.

 Nước:đầu tôm với tỉ lệ (v:w): 2,5:1.

 Giống L. acidophilus đã hoạt hoá: 1 ml.

Trộn đều các thành phần trên, sau đó cột chặt bằng thun để tạo điều kiện kị khí

và đem ủ ở nhiệt độ phòng.

Sau các khoảng thời gian 48, 60, 72, 96 giờ, lấy các bao nilon đi ly tâm 4000 vòng trong 10 phút, thu dịch, sau đó cho thêm 20 ml nước cất vào, trộn đều và ly tâm thêm 4000 vòng trong 10 phút thu dịch. Cả 2 phần dịch sau ly tâm được trộn

đều và định mức đến 50 ml (dịch D3), phần cặn sau đó được rửa nhiều lần bằng nước (cặn R3).

Tổng số nghiệm thức cần thực hiện: 1 giống x 5 tỉ lệ x 3 lặp lại x 4 thời gian = 120 nghiệm thức.

Các yếu tố thí nghiệm:

1. Xác định lượng acid lactic sinh ra sau các thời gian lên men ở các tỉ lệ

đường bằng phương pháp chuẩn độ với NaOH 0,1N.

2. Xác định hàm lượng N protein hoà tan có trong dịch lên men sau các thời gian lên men ở các tỉ lệ đường bằng phương pháp Bradford.

3. Xác định hàm lượng nitơ amin có trong dịch lên men sau các thời gian lên men ở các tỉ lệ đường theo phương pháp chuẩn độ formol để đánh giá mứ độ thuỷ phân protein.

4. Xác định hàm lượng tổng nitơ có trong dịch sau lên men.

5. Xác định lượng đường khử còn lại sau quá trình lên men bằng phương pháp acid dinitro – salisylic (DNS).

Từ các kết quả đạt được, ta tính toán được tỉ lệ đường nào thích hợp nhất cho quá trình lên men.

2.3.4. Nội dung 4: so sánh phương pháp khử protein và khoáng bằng phương pháp lên men lactic với phương pháp hoá học.

Khử khoáng và khử protein được thể hiện bằng tỉ lệ phần trăm như mô tả của Rao và cộng sự (2000):

%𝐷𝑀 = [𝐴𝑂 × 𝑂] − [𝐴𝑅× 𝑅]

[𝐴𝑂 × 𝑂] × 100

%𝐷𝑃 = [𝑃𝑂 × 𝑂] − [𝑃𝑅 × 𝑅]

[𝑃𝑂 × 𝑂] × 100 Với: %DM: tỉ lệ phần trăm khử khoáng.

%DP: tỉ lệ phần trăm khử protein.

PO và PR: nồng độ protein trước và sau lên men.

AO và AR: % tro trong mẫu trước và sau lên men.

O và R: khối lượng mẫu trước và sau lên men.

Từ công thức trên ta tính được hiệu suất khử khoáng và khử protein của cả hai phương pháp xử lý vỏ tôm bằng hoá học và sinh học.

2.3.4.1. So sánh hiệu suất khử khoáng của quy trình thí nghiệm với quy trình phương pháp hoá học.

 Phương pháp lên men lactic

Từ các nội dung nghiên cứu 2 và 3, ta tìm ra được tỉ lệ nước : vỏ đầu tôm và tỉ

lệ đường thích hợp cho quá trình lên men, dùng nghiệm thức đã chọn để xác định khoáng trong mẫu còn lại nhằm so sánh hiệu suất với quá trình khử khoáng của phương pháp hoá học.

 Phương pháp hoá học

Hình 2.5. Sơ đồ tóm tắt thiết kế thí nghiệm 4.1.

Cân 10 g vỏ tôm đã qua xử lý vào bình tam giác 1 l, cho thêm HCl 0,25 M với tỉ lệ 1:40 w:v. Lắc ở nhiệt độ phòng trong vòng 2 giờ, lọc chân không và thu cặn.

Phần cặn sau đó được đem đi xác định hàm lượng khoáng (cách xác định được trình bày ở phần phương pháp tiến hành).

10 g Vỏ tôm đã được xử lý

Lắc 2 giờ ở nhiệt độ phòng HCl 0,25 M tỉ lệ 1:40 w:v

Lọc

Thu cặn

Xác định hàm lượng khoáng

2.3.4.2. So sánh hiệu suất xử lý protein của quy trình thí nghiệm với quy trình từ phương pháp hoá học.

 Phương pháp lên men lactic

Tương tự như khi so sánh hiệu suất khử khoáng, dùng nghiệm thức này để

định lượng N tổng số nhằm so sánh hiệu suất với quá trình xử lý protein của phương pháp hoá học.

 Phương pháp hoá học

Cân 20 g vỏ tôm đã qua xử lý vào bình tam giác 1 l, cho thêm NaOH 1 M với tỉ lệ 15 mg/l. Ủ ở 70 oC trong 24 giờ, lọc chân không và thu cặn. Phần cặn sau đó

được đem đi xác định hàm lượng Nitơ tổng số bằng phương pháp Kjeldahl (cách xác định được trình bày ở phần phương pháp tiến hành).

Hình 2.6. Sơ đồ tóm tắt thiết kế thí nghiệm 4.2.