1. 2.1 Protease và cơ chế phản ứng thủy phân:
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
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%.
- Thành phần hóa học của dịch đạm thủy phân protein - Thành phần các loại acid amin
- Bảng đánh giá cảm quan bột đạm không tan - Bảng đánh giá cảm quan bột khoáng
2. Đề xuất ý kiến
- Qua quá trình thủy phân tôi nhận thấy hàm lượng acid amin của dịch đạm thủy phân protein cao, màu sắc, mùi vị cũng đã gần giống với tính chất của nước
mắm cho nên cần nghiên cứu để đưa sản phẩm dịch đạm thủy phân protein vào trong sản xuất nước chấm
- Cần hổ trợ nhiều hơn cho sinh viên về kinh phí thực hiện đề tài
- Vì thời gian không đủ nên tôi chưa nghiên cứu được cá thông số của quá trình sấy mà chỉ kế thừa lại các thông số sấy để tao ra bột đạm thủy phân
- Chất lượng của dịch đạm thủy phân protein rất tốt nên nghiên cứu các hướng ứng dụng mới cho dịch đạm thủy phân protein
- Cần trang bị thêm các máy móc, thiết bị cho phòng thí nghiệm để tạo điều kiện cho sinh viên nghiên cứu được thuận lợi hơn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng việt
1. Vũ Ngọc Bội (2004), “Nghiên cứu quá trình thủy phân cá bằng enzyme protease từ B.subtilis S5’’, Luận án tiến sĩ sinh học, Trường Đại học khoa học Tự nhiên T.p Hồ Chí Minh, Đại học Quốc gia T.p Hồ Chí Minh
2. Huỳnh Dự (2010), “Nghiên cứu quá trình thủy phân phế liệu mực bằng enzyme protease và thử nghiệm bổ sung dịch thủy phân vào thức ăn nuôi cá’', Luận văn thạc sĩ, Trường Đại học Nha Trang, Nha Trang
3. Thị Ngọc Hoài (2012)” Nghiên cứu thu hồi và đặc trưng hóa tính chất sản
phẩm thủy phân protein từ đầu tôm bằng enzyme,” Luận văn thạc sĩ, Trường Đại học Nha Trang.
4. Nguyễn Thị Mỹ Hương (2011), Sử dụng sản phẩm thuỷ phân protein từ đầu cá ngừ trong thức ăn cho tôm, Tạp chí khoa học công nghệ thuỷ sản-Đại học Nha Trangsố1: 99-108.
5. Nguyễn Thị Mỹ Hương (2012), “Sản xuất sản phẩm thủy phân protein từ đầu cá Ngừ vây vàng bằng protease thương mại,’’ Tạp chí Khoa học – Công nghệ Thủy sản, số 2/2012, 25-30.
6. Trần Thị Hồng Nghi, Lê Thanh Hùng, Trương Quang Bình (2011)’’ Nghiên cứu ứng dụng ezyme protease từ vi khuẩn (Bacillus subtilis) để thủy phân phụ phẩm cá tra,’’ Khoa thủy sản, Trường Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh, trang 448 và 457.
7. Đỗ Văn Ninh (2004), ’’Nghiên cứu quá trình thủy phân cá bằng protease nội tạng cá, mực và thử nghiệm sản xuất sản phẩm mới từ protein được thủy phân’’ Luận án tiến sỹ, Trường Đại học Nha Trang, Nha Trang
8. Viện Nghiên cứu Thủy sản II (2009) “ Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ sản xuất bột canxi thực phẩm từ xương cá Tra.’’
9. Nguyễn Đức Lượng và cộng sự, (2004), Công nghệ enzyme, Nhà xuất bản Đai học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh.
10. Lê Ngọc Tú (1998), Hóa sinh công nghiêp, Nhá xuất bản Khoa Học Kỹ thuật Hà Nội
11. Trần Thi Xô và công sự (2007) "Nghiên cứu tận dụng các phế liệu để sản xuất sản phẩm dẫn mùi giàu đạm dùng trong thức ăn nuôi tôm, cá". Đại Học Bách Khoa- Đại Học Đà Nẵng
Tài liệu tiếng nước ngoài
12 Chae, H.J., Man-Jin, I., Kim, M.H. (1998), Process Development for the Enzymatic Hydrolysis of Food Protein: Effects of Pre-treatment and Post-treatments on Degree of Hydrolysis and Other Product Characteristics, Biotechnol. Bioprocess Eng. 1998, 3, 35-39
13. Guerard, F., Guimas, L., Binet, A. (2002), Production of tuna waste hydrolysates by a commercial neutral protease preparation, Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic 19 – 20, pp.489 – 498
14. Ho,T. (2009)., Feed attractants for Juvenile chinook salmon (oncorhynchus tshawytscha) Prepared from hydrolysates of Pacific hake (merluccius productus), Master of science, The university of Bristish columbia.
15. Herpandi, H. N., Rosma. A ., Wan Nadiah W. A.(2012), Enzymatic hydrolysis hydrolysatesprpduced with different type industrial proteases, international Food Research Journal 19(3): 863 – 867.
16. Luan, L.,Li-jiao, C. (2009), Two-step Enzymolysis Technology of Hard Clam (Meretrix meretrix L.) Meat with Compound Proteases, TS254.1 A 1002-6630: 158. 17.Liaset, B., Nortvedt, R., Lied, E., Espe, M (2002)., Studies on the nitrogen recovery in enzymatic hydrolysis of Atlantic salmon (Salmo salar, L.) frames by ProtamexTM protease, Process Biochemistry. 37: 1263-1269.
18. Liaset, B., Julshamn, K., Espe, M. (2003), Chemical composition and theretical nutritional evaluation of the produced fractions from enzymic hydrolysis of salmon frames with Protamex TM”, process Biochemistry 38, pp.1747 – 1759
19. Motamedzadegan, A., Davarniam, B., Asadi, G., Abedian, A., Ovissipour,
M.(2010) ,Optimization of enzymatic hydrolysis of yellowfin tuna Thunnus albacores viscera using Neutrase, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Int Aquat Res 2: 173-181.
20. Nilsang, S., Lertsiri, S., Suphantharika, M., Assavaning, A. (2004), Food industry and fermented foods and related waste treatment in thailand, Department
of Biotechnology, Faculty of Science, Mahidol University, Bangkok 10400, Thailand.
21. Nguyen, T.M.H., Sylla, K.S.B., Randriamahatody, Z., Donnay-Moreno, C., Moreau, J., Tran, T. L., Bergé, J.P.(2011), Enzymatic hydrolysis of yellowfin tuna(Thunnus albacares) by-products using Protamex protease, Food Technology andBiotechnology, 49 (1): 48-55
22. Ovissipour, M. (2009), Use of hydrolysates from yellowfin tuna Thunnus albacores fisheries by-product as a nitrogen source for bacteria growth media, Int Aquat Res(2009) 1: 73-77.
23. Ovissipour, M., Benjakul, S., Safari, R., Motamedzadegan, A. (2010), Fish protein hydrolysates production from yellowfin tuna Thunnus albacares head using Alcalase and Protamex, Gorgan Agricultural Sciences and Natural Resources University, IntAquat Res 2: 87-95
24. Slizyté, R., Dauksas, E., Falch, E., Storro, I., Rustad, T. (2005), Yield and
composition of different fractions obtained after enzymatic hydrolysis of cod (Gardusmorhua) by-products, Process Biochemistry 40, pp.1415-1424.
25. Sathivel, S., Smiley, S., Prinyawiwatkul, W., Bechtel, P.J. (2005). Functional end Nutitional Properties of Red Salmon (Oncorhynchus nerka) Enzymatic Hydroly sates, Journal of Food Science- Vol. 70, 401-206. 69
Website 25. http://www.tailieuso.udn.vn 26. http://www.vienthuysan2.org.vn 27.http://thuvien.ntu.edu.vn 28.www.fistenet.gov.vn 29. rimf.org.vn/rsdetail.asp 30. www.docs.vn/vi/tags/thanh-phan-hoa-hoc-cua-ca-com.html
PHỤ LỤC
Phụ lục 1:
Bảng 1. Hiệu suất thu hồi nitơ, hàm lượng acid amin, hàm lượng ammoniac ở tỷ lệ enzyme Protamex khác nhau
Tỷ lệ enzyme protamex Hiệu suất thu hồi nitơ (%) Hàm lượng acid amin (g/l) Hàm lượng amoniac(g/l) Mẫu 1: 0,1% 51,7 ± 0,96 12,78±0,18 1,52±0,12 Mẫu 2: 0,3% 54,95 ±1,62 13,53± 0,36 1,63±0,12 Mẫu 3: 0,5% 60,56 ±1,64 13.91±0,35 1,69±0,21 Mẫu 4: 0,7% 61,42 ±1,62 13,97±0,25 1,75±0,2 Mẫu 5: 0,9% 62,07 ±0,83 14,06±0,03 1,77±0,18
Bảng 2. Hiệu suất thu hồi nitơ, hàm lượng acid amin, hàm lượng ammoniac ở các nhiệt độ thủy phân enzyme Protamex khác nhau
Nhiệt độ thủy phân enzyme protamex Hiệu suất thu hồi nitơ (%) Hàm lượng acid amin (g/l) Hàm lượng amoniac(g/l) Mẫu1: 400C 51,70±0,96 12,78±0,18 1,52±0,12 Mẫu 2: 450C 54,95±1,62 13,53±0,35 1,63±0,12 Mẫu 3: 500C 60,56±1,64 13,91±0,35 1,69±0,21 Mẫu 4: 550C 61,42±1,62 13,97±0,25 1,75±0,2 Mẫu 5: 600C 62,07±0,83 14,06±0,03 1,77±0,18
Bảng 3: Hiệu suất thu hồi nitơ, hàm lượng acid amin, hàm lượng ammoniac ở các thời gian thủy phân enzyme Protamex khác nhau
Nhiệt độ thủy phân enzyme protamex Hiệu suất thu hồi nitơ (%) Hàm lượng acid amin (g/l) Hàm lượng amoniac(g/l) Mẫu1: 1 giờ 53,03±0,98 11,99±0,3 1,28± 0,23 Mẫu 2: 2 giờ 56,34±1,65 12,02±0,1 1,40±0,2 Mẫu 3: 3 giờ 59,12±2,14 12,51±0,2 1,63±0,12 Mẫu 4: 4 giờ 64,45±0,36 14,06±0,4 1,69±0,15 Mẫu 5: 5 giờ 64,76±1.21 14,12±0,42 1,75±0,4 Mẫu 6: 6 giờ 64,96±0,66 14,15±0,37 1,98±0,3
Bảng 4. Hiệu suất thu hồi nitơ, hàm lượng acid amin, hàm lượng ammoniac ở tỷ lệ enzyme Flavourzyme khác nhau
Tỷ lệ enzyme protamex Hiệu suất thu hồi nitơ (%) Hàm lượng acid amin (g/l) Hàm lượng amoniac(g/l) Mẫu 1: 0,1% 54,26±1,6 12,54±0,23 1,17±0,12 Mẫu 2: 0,3% 56,57±1,62 12,72±0,26 1,87±0,12 Mẫu 3: 0,5% 61,4±1, 13,39±0,26 2,22±0,12 Mẫu 4: 0,7% 62,85±1,13 13,71±0,41 2,33±0,12 Mẫu 5: 0,9% 63,68±0,65 13,77±0,26 2,57±0,12
Bảng 5. Hiệu suất thu hồi nitơ, hàm lượng acid amin, hàm lượng ammoniac ở cá nhiệt độ thủy phân enzyme Flavourzyme khác nhau
Nhiệt độ thủy phân enzyme protamex Hiệu suất thu hồi nitơ (%) Hàm lượng acid amin (g/l) Hàm lượng amoniac(g/l) Mẫu1: 400C 57,03±1,69 11,73±0,36 2,98±0,1 Mẫu 2: 450C 59,45±1,48 12,70±0,08 2,44±0,09 Mẫu 3: 500C 65,80±1,53 13,45±0,13 2,28±0,1 Mẫu 4: 550C 66,27±1,49 13.20±0,24 2,26±0,1 Mẫu 5: 600C 67,42±0,89 13,18±0,16 2,16±0,15
Bảng 6: Hiệu suất thu hồi nitơ, hàm lượng acid amin, hàm lượng ammoniac ở các thời gian thủy phân enzyme Flavourzyme khác nhau
Nhiệt độ thủy phân enzyme protamex Hiệu suất thu hồi nitơ (%) Hàm lượng acid amin (g/l) Hàm lượng amoniac(g/l) Mẫu1: 1 giờ 58,72±0,89 11,17±0,38 1,17±0,3 Mẫu 2: 2 giờ 60,06±0,34 11,35±0,19 1,40±0,2 Mẫu 3: 3 giờ 67,87±1,35 12,08±0,33 1,52±0,3 Mẫu 4: 4 giờ 68,17±0,35 12,43±0,44 1,63±0,42 Mẫu 5: 5 giờ 68,74±0,91 12,48±0,38 1,75±0,35 Mẫu 6: 6 giờ 69,09±0,59 12,60±0,26 1,87±0,23
Phụ lục 2: Các phương pháp phân tích kiểm nghiệm hóa học 1. Phương pháp tính hiệu suất thu hồi Nitơ
Lượng nitơ tổng số có trong dịch thủy phân
H (%) = *100% Lượng nitơ tổng số có trong nguyên liệu đem thủy phân Trong đó:
H: Hiệu suất thu hồi nitơ (%).
Lượng nitơ tổng số có trong dịch thủy phân (g)
Lượng nitơ tổng số có trong nguyên liệu đem thủy phân (g)
2 Xác định hàm lượng đạm NH3 của nguyên liệu theo phương pháp lôi kéo hơi nước
a. Nguyên lý
Đẩy muối amoniac ra khỏi dung dịch bằng một chất kiềm mạnh hơn amoniac nhưng không mạnh lắm để tránh ảnh hưởng đến thực phẩm. Dùng hơi nước kéo amoniac được giải phóng ra thể tự do sang bình chứa H2SO4 tiêu chuẩn dư và định lượng H2SO4 tiêu chuẩn dư bằng NaOH tiêu chuẩn.
Phản ứng xẩy ra:
2NH4Cl + Mg(OH)2 = 2NH3 + MgCl2 + 2H2O 2NH3 + H2SO4 tiêu chuẩn = (NH4)2SO4
2NaOHtiêu chuẩn + H2SO4 tiêu chuẩn dư = Na2SO4 + 2H2O b. Tiến hành
Bước 1: sục rửa thiết bị,kiểm tra độ kín của thiết bị
Bước 2: chuẩn bị côc hứng: Lấy cốc thủy tinh 500ml sạch cho vào 20ml H2SO4 0,1N và vài giọt mêtyl đỏ 0,2%. Đặt cốc hứng ở dưới đầu ống sinh hàn,ống sinh hàn phải đặt ngập cốc hứng.
Bước 3: Chưng cất: lấy 10ml mẫu đã chuẩn bị ở trên cho vào bình cảu thiết bị chưng cất đạm thối,thêm vào vài giọt phenolphtalein 1%, cho từ từ dung dịch Mg(OH)2 bão hòa vào đến khi dung dịch trong bình có màu hồng. Thêm 20ml
nước cất, khóa phễu, kiểm tra độ kín của thiết bị,cho nước chảy vào ống sinh hàn và tiến hành chưng cất.
Chưng cất khoảng 30 phút kể từ khi dung dịch trong bình bắt đầu sôi,tiến hành kiểm tra xem quá trình chưng cất đã kết thúc hay chưa.
Cách thử như sau: nâng đầu ống sinh hàn lên khổi cốc hứng ( cốc hứng vẫn đặt ở đầu ống sinh hàn). Dùng bình tia rửa xung quanh và ống sinh hàn. Nước rửa tiếp tục được hứng vào cốc hứng. Chưng cất khoảng 1 – 2 phút,dùng giấy quỳ hoặc giấy đo PH để thử. Nếu pH = 7 thì quá trình chưng cất kết thúc. Nếu PH > 7 thì tiếp tục chưng cất.
Bước 4: chuẩn độ: lấy cốc hứng ở trên ra và đem chuẩn độ bằng NaOH 0,1N cho đến khi dung dịch có màu vàng thì đọc thể tích NaOH 0,1N tiêu tốn. c. Tính kết quả NNH3= V F B A ). .1000 .( 0014 , 0 (gN/lít)
0,0014: số gam nitơ tương đương với 1ml H2SO4 0,1N A : số ml H2SO40,1N đã dùng
B : số ml NaOH 0,1N tiêu tốn khi chuẩn độ V : số ml đem đi thí nghiệm
3 Xác định hàm lượng đạm formol của nguyên liệu theo phương pháp Sorensen
a. Nguyên lý
Các axít amin trong dung dịch nước thì trung bình không phải vị trí có 2 nhóm chức axít (-COOH) và amin (-NH2) trung hòa lẫn nhau mà do cả 2 nhóm chức này đều yếu,điện ly kém.
Khi gặp focmon,nhóm –NH2 kết hợp với focmon tạo thành nhóm metyleic (- N=CH2) mất tính chất kiềm. Do đó, tính chất axít của nhóm (-COOH) nổi bật lên. Có thể định lượng được bằng chất kiềm với chỉ thị phenolphtalein.
R - CH - COOH + HCHO R - CH - COOH ׀ ׀
NH2 N = CH2 Nếu trong mẫu thử có mặt các loại muối amoniac.
Vd: NH4Cl khi gặp focmon cũng làm cho dung dịch trở thành axít: 4NH4Cl + 6HCHO (CH2)6N4 + 6H2O + 4HCl b. Tiến hành
- Chuẩn bị cốc có màu pH = 9,2
- Chuẩn bị dung dịch focmon trung tính
- Lấy 50ml dung dịch đã chuẩn bị ở trên cho vào bình định mức 250ml, thêm vào vài giọt phenolphthalein 1% và 2g BaCl2, cho từ từ Ba(OH)2 bão hòa vào cho đến khi dung dịch có màu đỏ giống như màu có pH = 9,2. Thêm nước cất cho đủ vạch,lắc đều rồi để lắng 15 phút (nếu có kết tủa thì lọc bỏ kết tủa).
- Dùng pipet lấy chính xác 20ml dung dịch lọc cho vào cốc thủy tinh 250ml sạch, rồi đem trung hòa bằng dung dịch HCl 0,1N cho đến khi dung dịch mất màu. Thêm khoảng 10ml focmon trung tính, rồi cho vào tủ lạnh 15 – 20 phút. - Dùng dung dịch NaOH 0,1N để chuẩn độ cho đến khi dung dịch trong cốc có màu đỏ giống như màu của dung dịch có pH = 9,2. Xác định thể tích NaOH 0,1N tiêu tốn. c. Tính kết quả NF = V F A.. .1000 . 0014 , 0 (gN/lít)
0,0014: số gam nitơ tương đương với 1ml NaOH 0,1N A: số ml NaOH 0,1N tiêu tốn khi chuẩn độ
F: hệ số pha loãng F = F1 x F2 = 25 x (250/50) = 125 V: số ml mẫu đem đi thí nghiệm
Nitơ axít amin (Naa) được xác định theo công thức: Naa = NF – NNH (gN/lít)
4 Xác định hàm lượng đạm tổng số của nguyên liệu theo phương pháp kjeldahl
a. Nguyên lý
Vô vơ hóa mẫu thực phẩm bằng H2SO4 đặm đặc có chất xúc tác đặc biệt,rồi dùng kiềm mạnh: NaOH đẩy NH3 từ muối (NH4)2SO4 ra thể tự do. NH3được hấp thụ bởi H2SO4 tiêu chuẩn. Sau đó định lượng H2SO4 tiêu chuẩn dư bằng NaOH tiêu chuẩn. Các phản ứng xảy ra: R ─ CH ─ COOH + H2SO4 nhiêt độ CO2 + SO2 +H2O + (NH4)2SO4 │ (đậm đặc,dư) xúc tác NH2 2NaOH + (NH4)2SO4 = NaSO4 + 2NH3 + 2H2O 2NH3 + H2SO4 tiêu chuẩn = (NH4)2SO4
2NaOHtiêu chuẩn +H2SO4 tiêu chuẩn dư = Na2SO4 + 2H2O b. Tiến hành
Bước 1: Vô cơ hóa mẫu
Lấy chính xác 10ml mẫu đã pha loãng ở trên, cho cẩn thận vào đáy bình Kjeldahl, thêm 2g hỗn hợp xúc tác CuSO4 và K2SO4 + 10ml H2SO4 đậm đặc. Đặt nghiêng bình Kjeldahl 1 góc 450 trên bếp điện trong tủ Host và tiến hành vô cơ,trong khi vô cơ thì màu sắc chuyển tử màu nâu đen → vàng → xanh → xanh trong hoặc không màu là được,sau khi vô cơ xong, để nguội mẫu.
Chú ý:
- Trong quá trình vô cơ nếu mẫu chưa đạt đến màu xanh trong mà dung dịch bị cạn thì lấy bình ra để nguội và thêm 5ml dung dịch H2SO4đậm đặc rồi tiếp tục vô cơ. - Khi vô cơ hóa mẫu,tránh hiện tương mẫu sôi quá mạnh bị bắn ra ngoài gây sai số,vô cơ triệt để hoàn toàn.
- Trong khi vô cơ hóa mẫu thì tiến hành rửa thiết bị chưng cất đạm,kiểm tra độ kín. Yêu cầu thiết bị phải sạch và kín.
Bước 2: Sục rửa thiết bị,kiểm tra độ kín thiết bị Bước 3: Chuẩn bị cốc hứng
Lấy cốc thủy tinh 250ml sạch cho vào cốc 20ml H2SO4 0,1N và vài giọt metyl đỏ 0,2%. Đặt cốc dưới đầu ống sinh hàn của thiết bị chưng cất đậm. Đầu ống sinh hàn phải ngập vào dung dịch trong cốc.
Bước 4: Chưng cất
Sau khi vô cơ hóa mẫu xong để nguội rồi đổ từ từ dung dịch trong bình Kjeldahl vào bình chưng cất tráng đi tráng lại bình vài lần,nước tráng cũng chuyển cả vào bình chưng cất,cho vài giọt phenolphthalein 1% vào bình chưng cất. Thêm từ từ dung dịch NaOH 30% vào bình chưng cất cho đến khi dung dịch trong bình có màu đỏ hoặc tím đỏ là được. Dùng nước cất tráng đường ống dẫn vào bình chưng cất.
Lắp kín thiết bị,cho nước chảy vào ống sinh hàn rồi bắt đầu chưng