1. 2.1 Protease và cơ chế phản ứng thủy phân:
3.2.5Kết quả xác định nhiệt độ thủy phân của enzyme Flavourzyme đối vớ
đối với quá trình thủy phân
Tiến hành thủy phân nguyên liệu cá cơm với 5 mẫu với các nhiệt độ thủy phân là: 400C, 450C, 500C, 550C, và 600C. Điều kiện thủy phân đã được
trình bày trong sơ đồ bố trí thí nghiệm hình 2.8. Kết quả thí nghiệm được thể hiện ở các hình:3.13, 3.14 và 3.15
Hình 3.13: Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân enzyme Flavourzyme đến hiệu suất thu hồi nito
* Nhận xét: Qua kết quả nghiên cứu ta nhận thấy rằng khi ta tăng nhiệt độ thủy phân của enzyme Flavouyme lên từ 400C lên tới 500C thì hiệu suất thu hồi nitơ củng tăng theo tương ứng với giá trị từ 57.03% lên 65.8%, tuy nhiên khi ta tăng nhiệt độ lên 550C và 600C thì hiệu suất thu hồi nitơ lại giảm nhẹ tương ứng với giá trị từ 53,13% xuống còn 48,65% không tăng. Không có sự khác nhau có ý nghĩa về hiệu suất thu hồi nito ở các mẫu 500C, 550C, 600. Khi ta tăng nhiệt độ lên (40-500C) thì hiệu suất thu hồi nitơ tăng là vì nhiệt độ tỷ lệ thuận với tốc độ phản ứng, ta xét tất cả các điều kiện thủy phân là như nhau khi nhiệt độ thủy phân tăng (trong ngưỡng giới hạn) thì tốc độ phản ứng cũng tăng theo dẫn tới quá trình phân phân cắt mạch peptit nhiều hơn dẫn tới hiệu suất thu hồi nitơ tăng. Tuy nhiên khi ta tăng nhiệt độ thủy phân lên 550C và 600C thì hiệu suất thu hồi nitơ lại giảm là vì: khi ta tăng nhiệt độ lên thì enzyme bị bất hoạt cho nên tốc độ phản ứng giảm xuống dẫn tới hiệu suất thu hồi nitơ cũng giảm.
Hình 3.14: Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân enzyme Flavourzyme đến hàm lượng nito acid amin
* Nhận xét: Qua kết quả nghiên cứu ta nhận thấy rằng khi ta tăng nhiệt độ thủy phân của enzyme protamex lên từ 400C lên tới 500C thì hàm lượng acid amin cũng tăng theo tương ứng với gá trị từ 11,73(g/l) lên 13,45(g/l), tuy nhiên khi ta tăng nhiệt độ lên 550C, 600C thì hàm lượng acid amin lại giảm nhẹ tương ứng với giá trị từ 13,45(g/l) xuống còn 13,18(g/l). Khi ta tăng nhiệt độ lên (40 đến 500C) thì hàm lượng acid amin tăng là vì nhiệt độ tỷ lệ thuận với tốc độ phản ứng, ta xét tất cả các điều kiện thủy phân là như nhau khi nhiệt độ thủy phân tăng (trong ngưỡng giới hạn) thì tốc độ phản ứng cũng tăng theo dẫn tới quá trình phân phân cắt mạch peptit nhiều hơn dẫn tới sinh ra nhiều mạch peptit và acid amin hòa tan vào trong dịch thủy phân cho nên khi nhiệt độ tăng trong khoảng 400C – 500C thì hàm lượng acid amin lại tăng . Tuy nhiên khi ta tăng nhiệt độ thủy phân lên 550C, 600C thì hàm lượng acid amin nitơ lại giảm là vì: khi ta tăng nhiệt độ lên thì enzyme bị ức chế hoạt động cho nên tốc độ phản ứng giảm xuống dẫn tới hàm lượng acid amin cũng giảm theo.
Hình 3.15: Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân enzyme Flavourzyme đến hàm lượng nito amoniac
* Nhận xét: Qua kết quả nghiên cứu ta nhận tấy rằng khi ta tăng nhiệt độ thủy phân enzyme Flavourzyme từ 400C lên 600C thì hàm lượng amoniac cũng giảm dần tương ứng với các giá trị 2,98(g/l) xuống còn 2,16 (g/l). Khi ta tiến hành thủy phân trong khoảng nhiệt độ từ 400C đến 600C thì hàm lượng amoniac giảm dần là do nhiệt độ càng cao thì càng ức chế hoạt động của vi khuẩn cho nên hàm lượng amoniac sinh ra càng ít đi.
** Kết luận: Qua kết quả nghiên cứu trên ta nhận thấy rằng khi ta thủy phân enzyme Flavourzyme với nhiệt độ 500C thì hiệu suất thu hồi nito cũng như hàm lượng acid amin là cao nhất. vì thế nhiệt độ thủy phân enzyme Falourzyme là 500C là thích hợp nhất cho quá trình thủy phân
3.2.6 Xác định thời gian thủy phân Enzyme Flavourzyme cho quá trình thủy phân
Tiến hành thủy phân nguyên liệu cá cơm với 6 mẫu với các thời gian thủy phân là: 1giờ, 2giờ, 3giờ, 4giờ, 5giờ và 6giờ. Điều kiện thủy phân đã được trình bày trong sơ đồ bố trí thí nghiệm hình 2.9. Kết quả thí nghiệm được thể hiện ở các hình: 3.16, 3.17 và 3.18
Hình 3.16: Ảnh hưởng của thời gian thủy phân enzyme đến hiệu suất
thu hồi nito
* Nhận xét: Qua kết quả nghiên cứu ta nhận thấy khi ta tiến hành thủy phân trong khoảng thời gian từ 1 giờ đến 3 giờ thì hiệu suất thu hồi nitơ tăng dần tương ứng với các giá trị từ 58.72%% lên 67,87% tuy nhiên khi ta tăng thời gian thủy phân lên 4, 5 và 6 giờ thì hiệu suất thu hồi nitơ lại không tăng. Không có sự khác nhau có ý nghĩa về hiệu suất thu hồi nito các mẫu 3 giờ, 4 giờ, 5 giờ và 6 giờ. Khi ta tăng thời gian thủy phân từ 1 giờ lên 3 giờ thì hiệu suất thu hồi nitơ tăng là do: cùng một điều kiện thủy phân khi đó tốc độ thủy phân là như nhau, lượng cơ chất thủy phân là như nhau, cho nên khi ta thủy phân thời gian càng lâu từ (1-3 giờ) thì các liên hết peptit sẽ bị cắt mạch nhiều hơn do đó hiệu suất thu hồi nitơ là cao hơn. Khi ta tăng thời gian thủy phân lên 4 giờ, 5giờ và 6 giờ thì có hiện tượng hiệu suất thu hồi nitơ không tăng vì: cùng một lượng cơ chất như nhau (100g NL) thì qua 3 giờ enzyme đã thủy phân gần như hoàn toàn cho nên khi ta thủy phân thời gian dài hơn thì lượng cơ chất đã hết cho nên hiệu suất thu hồi nito không tăng.
Hình 3.17: Ảnh hưởng của thời gian thủy phân enzyme Flavourzyme đến hàm lượng nito acid amin
* Nhận xét: Qua kết quả ta nhận thấy khi ta tiến hành thủy phân trong khoảng thời gian từ 1 giờ đến 3 giờ thì hàm lượng acid amin tăng dần tương ứng với các giá trị từ 11,17(g/l) lên 12,39(g/l) tuy nhiên khi ta tăng thời gian thủy phân lên 4, 5 và 6 giờ thì hàm lượng acid amin không tăng hay tăng rất ít. Khi ta tăng thời gian thủy phân từ 1 giờ lên 3 giờ thì hàm lượng acid amin tăng là do: cùng một điều kiện thủy phân khi đó tốc độ thủy phân là như nhau, lượng cơ chất thủy phân là như nhau, cho nên khi ta thủy phân thời gian càng lâu( từ 1-3 giờ) thì các liên hết peptit sẽ bị cắt mạch nhiều hơn do đó sinh ra các đoạn peptit và acid amin nhiều hơn và các peptit, acid amin này hòa tan trong dịch thủy phân cho nên hàm lượng acid amin tăng lên theo thời gian thủy phân. Khi ta tăng thời gian thủy phân lên 4 giờ, 5giờ và 6 giờ thì hàm lượng Nito acid amin không tăng là vì: cùng một lượng cơ chất như nhau(100g NL) thì qua 3 giờ enzyme dã thủy phân gần như hoàn toàn cho nên khi ta thủy phân thời gian dài hơn thì lượng cơ chất dã hết nhưng thời gian thủy phân vẫn còn cho nên hàm lượng acid aminkhông tăng.
Hình 3.18 Ảnh hưởng của thời gian thủy phân enzyme Flavourzyme đến hàm lượng nito amoniac
* Nhận xét: Qua kết quả nghiên cứu nhận thấy khi ta tiến hành thủy phân trong khoảng thời gian từ 1 giờ đến 6 giờ thì hàm lượng amoniac tăng dần tương ứng với các giá trị từ 1,17(g/l) lên 1.87(g/l).Không có sự khác nhau có ý nghĩa về hàm lượng nito amoniac ở các mẫu khác nhau. Khi ta tăng thời gian thủy phân từ 1 giờ lên 6 giờ thì hàm lượng amoniac tăng là do: cùng một điều kiện thủy phân khi đó tốc độ thủy phân là như nhau, lượng cơ chất thủy phân là như nhau, cho nên khi ta thủy phân thời gian càng lâu( từ 1-6 giờ) thì quá trình hoạt động của vi sinh vật càng lâu dẫn tới hàm lượng amoniac sinh ra càng nhiều
** Kết luận: Qua kết quả nghiên cứu ta nhận thấy rằng khi ta thủy phân enzyme Flavourzyme với thời gian là 3 giờ thì hiệu suất thu hồi nito cũng như hàm lượng acid amin là cao nhất vì thế nên chọn thời gian thủy phân enzyme Flavourzyme cho quá trình thủy phân cá cơm là 3 giờ.
Tổng hợp kết quả các thông số trong quá trình thủy phân cá cơm bằng 2 enzyme Protamex và enzyme Flavourzyme.
Kết quả nghiên cứu cho ta các thông số thủy phân thích hợp cho quá trình thủy phân như sau:
* Thủy phân bằng enzyme protamex ở giai đoạn đầu:
-Tỷ lệ nước/NL: 30% - Nhiệt độ thủy phân: 550C -Thời gian thủy phân: 4 giờ - pH tự nhiên
- Thủy phân bằng enzyme Flavourzymeở giai đoạn sau: -Tỷ lệ enzyme/NL: 0,5%
-Nhiệt độ thủy phân: 500C - pH tự nhiên
- Thời gian tthủy phân: 3 giờ
3.3 Sơ đồ quy trình sản xuất sản phẩm dịchđạm thủy phân protein từ cá cơm. Từ các thông số đã nghiên cứu được ta tiến hành xây dựng quy trình sản Từ các thông số đã nghiên cứu được ta tiến hành xây dựng quy trình sản xuất dịch đạm thủy phân protein từ cá cơm như sau:
Hình 3.19 Sơ đồ quy trình sản xuất các sản phẩm thủy phân từ cá cơm
* Thuyết minh quy trình: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Nguyên liệu: Cá cơm sau khi được thu mua sẽ được xay nhỏ với đường kình mắt lưới là 3(mm), mục đích của việc xay nhỏ nguyên liệu là giúp làm tăng diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu và enzyme từ đó làm tăng tốc độ phản ứng cũng như nâng cao được chất lương của sản phẩm thủy phân.
- Rã đông: Nguyên liệu được rã đông ở nhiệt độ 40C (trong tủ lạnh) Nguyên liệu xay nhỏ,
đông lạnh
Rã đông
Thủy phân giai đoạn đầu.
Thủy phân giai đoạn sau
Bất hoạt enzyme Lọc tách xương Ly tâm ( thu dịch thủy phân protein) Cặn ly tâm - Tỷ lệ Protamex/NL: 0,5% - Nhiệt độ thủy phân: 550C - pH tự nhiên
- Thời gian thủy phân: 4giờ - Tỷ lệ nước/NL: 30% -Tỉ lệ Flavourzyme/NL: 0,5%
-Nhiệt độ thủy phân: 500C -pH tự nhiên
-Thời gian thủy phân: 3 giờ
Phần bã lọc ( xương, vây, ….)
Dịch đạm thủy phân protein
- Thủy phân giai đoạn đầu bằng enzyme protame: Nguyên liệu được thủy phân ở giai đoạn đầu bằng enzyme protamex với tỷ lệ enzyme 0,5%, nhiệt độ thủy phân 550C và thời gian thủy phân 4 giờ, pH tự nhiên, tỷ lệ nước/NL là 30%.
-Thủy phân giai đoạn sau bằng enzyme Flavouyme: Sau khi tiến hành thủy phân giai đoạn đầu kết thúc, ta tiến hành hoạt enzyme Protamex ở nhiệt độ 900C trong thời gian 15 phút. Tiếp tục thủy phân giai đoạn sau bằng enzyme Flavourzyme với tỷ lệ enzyme 0,5%, nhiệt độ thủy phân 500C và thời gian thủy phân là 3 giờ, pH tự nhiên.
- Bất hoạt enzyme: sau khi thủy phân giai đoạn 2 xong ta tiến hành bất hoạt enzyme ở nhiệt độ 900C trong thời gian 15 phút. Mục đích bất hoạt enzyme là ức chế hoạt động của enzyme và một phần vi sinh vật khi đã kết thúc quá trình thủy phân
- Lọc: Dịch thủy phân được lọc qua ray lọc, mục đích tách phần bã lọc(xương, vây, vãy…) ra khỏi dich lọc, giúp cho việc ly tâm dễ dàng hơn cũng như chất lượng dịch đạm thủy phân protein sẽ tốt hơn.
- Ly tâm: Dùng máy ly tâm để ly tâm dịch lọc, ta tiến hành ly tâm ở 5000(V/P) trong thời gian 30 phút, ở nhiệt độ thường. Sau khi ly tâm tách riêng dịch thủy phân protein và phần cặn ly tâm.
- Dịch thủy phân protein: thu phần dịch thủy phân protein và đem bảo quản trong tủ đông ở nhiệt độ -180C đến -200C cho đến khi sử dụng.
3.4 Khối lượng các sản phẩm thu được từ quá trình thủy phân 1(kg) nguyên liệu cá cơm.
Sau khi thủy phân nguyên liệu cá cơm với các thông số đã nghiên cứu được thì ta tiến hành cân, đo khối lượng các sản phẩm thu được trong quá trình thủy phân
Hình 3.2 Khối lượng các sản phẩm thu thủy phân thu được từ 1(kg) NL
Qua kết quả nghiên cứu trên ta nhận thấy từ 1(kg) nguyên liệu cá cơm tươi sau quá trình thủy phân ta thu được: 840(ml) dịch đạm thủy phân protein, 30(g) bột khoáng, 12(g) bột đạm không tan.
Nhìn chung khi sản xuất sản xuất các sản phẩm thủy phân từ nguyên lệu cá cơm thì ta thu được nhiều nhất là dịch đạm thủy phân protein, bột khoáng và bột đạm không hòa tan
Vậy từ nguyên liệu cá cơm qua quá trình thủy phân bằng 2 enzyme Protamex và Flavourzyme chúng ta có thể sản xuất ra các dạng sản phẩm như: - Dịch đạm thủy phân protein: được dùng trong sản xuất nước nước mắm công nghiệp, sản xuất bột đạm thủy phân cao cấp dùng cho con người cũng như bổ sung vào trong sản xuất nước mắm nhằm nâng cao hàm lượng đạm cho nước mắm, hay bổ sung vào thức ăn chăn nuôi
- Bột đạm không hòa tan: có thể được bổ sung vào trong thức ăn chăn nuôi hoặc thưc phẩm.
- Bột khoáng: bổ sung vào thức ăn chăn nuôi, hay phân bón cho cây trồng Nguyên liệu cá cơm
tươi (1kg)
840 (ml) dịch đạm thủy phân
30(g) bột đạm không hòa tan
Thủy phân (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
12(g) bột khoáng
3.5 Chất lượng của các sản phẩm thủy phân thu được từ quá trình thủy phân nguyên lệu cá cơm. phân nguyên lệu cá cơm.
3.5.1 Chất lượng sản phẩm dịch đạm thủy phân Protein
Bảng 3.2 Đánh giá cảm quan dịch đạm thủy phân protein
Chỉ tiêu Đánh giá Trạng thái Dịch lỏng, trong
Màu Màu hơi đỏ nâu(màu cánh gián)
Mùi Có mùi thơm đặt trưng của dịch đạm protein Vị Vị ngọt đạm protein
Hình 3.3 Dịch đạm thủy phân protein từ cá cơm
* Các chỉ tiêu hóa học của bột đạm hòa tan
Bảng 3.3 chỉ tiêu hóa học của bột đạm hòa tan
Chỉ tiêu Đạm tổng số(g/l) Đạm acid amin(g/l) Đạm ammoniac(g/l) Tỷ lệ Naa/Nts (%) Hàm lượng 20,12 12,45 1,65 61,87%
Nhận xét: Kết quả cho thấy dịchđạm thủy phân protein thu được có màu gần giống như màu nước mắm, có mùi thơm đặc trưng của dịchđạm thủy phân . Dịch
đạm thủy phân protein có hàm lượng acid amin cao 12,45(g/l). Dịch đạm thủy phân này rất có khả năng ứng dụng vào trong sản xuất nước mắm công nghiệp vì các tính chất cảm quan đặt trưng ở trên cũng như hàm lượng acid amin cao.
Bảng 3.4 Thành phần các loại acid amin của bột đạm hòa tan
STT Tên acid amin Hàm lượng (g/100ml)
1 Alanine 0,15 2 Glycine 0,125 3 Valine 0,113 4 Leucine 0,169 5 Isoleucine 0,191 6 Threonine 0,207 7 Serine 0,163 8 Proline 0,117 9 Asparahine 0,105 10 Methionine sulfxide 0,193 11 4-Hydroxyproline 0,159 12 Glutamin 0,19 13 Phenylalanine 0,217 14 Lysine 0,176 15 Histidine 0,492 16 Hly 0,158 17 Tyrosin 0,132
Tổng acid amin thay thế(g/100ml) 1,875 Tổng acid amin không thay thế(g/100ml) 1,119 Tổng acid amin (g/100ml) 2,994 Tổng acid amin không thay thê/ tổng
acid amin(%)
3.5.2 Chất lượng của các sản phẩm phụ từ quá trình thủy phân 3.5.2.1 Chất lượng sản phẩm bột đạm không tan 3.5.2.1 Chất lượng sản phẩm bột đạm không tan
Hình 3.4 Bột đạm không hòa tan
* Bảng đánh giá cảm quan bột đạm không tan
Bảng 3.5Đánh giá cảm quan bột đạm không tan
Chỉ tiêu Đánh giá Trạng thái Bột khô, tơi
Màu Màu nâu xám
Mùi Có mùi đặt trưng của bột đạm protein
3.5.2.2 Chất lượng của sản phẩm bột khoáng
* Bảng đánh giá cảm quan bột khoáng.
Bảng 3.6 Bảng đánh giá cảm quan bột khoáng
Chỉ tiêu Đánh giá Trạng thái Tơi Màu Trắng trong
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
1.Kết luận
Qua 3 tháng nghiên cứu thực hiện đề tài của mình, tôi rút ra được một số kết luận sau:
- Thành phần hóa học của nguyên liệu cá cơm tươi là: Nước 78,61%, Protein17,82%, Khoáng tổng 2,57%, Lipit 0,85%
- Xác định các thông số tối ưu cho quá trình thủy phân cá cơm bằng 2 enzyme là Protamex và Flavorzyme
* Với enzyme Protamex: - Tỷ lệ enzyme/NL: 0,5% - Nhiệt độ thủy phân: 550C - Thời gian thủy phân: 4 giờ * Với enzyme Flavourzyme - Tỷ lệ enzyme/NL: 0,5% - Nhiệt độ thủy phân: 500C - Thời ian thủy phân: 3 giờ
- Nguyên cứu được quy trình sản xuất dịch đạm thủy phân protein từ nguyên liệu cá cơm tươi
-Thành phần hóa học của dịch đạm thủy phân protein: Đạm tổng số 20,12(g/l), Đạm acid amin 12,45(g/l), đạm amoniac 1,65(g/l), tỷ lệ đạm acid amin / đạm tổng số: 61,87%.