Thuyết minh sơ đồ:
Nguyên liệu đầu tôm thẻ chân trắng sau khi rửa và loại bỏ tạp chất, đƣợc gia nhiệt ở nhiệt độ 98oC trong thời gian 5 phút nhằm mục đích làm biến tính một phần protein giúp cho hỗn hợp carotenoprotein dễ bị tách ra khỏi vỏ chitin đầu tôm, ức chế enzyme nội tại và tiêu diệt vi sinh vật gây hƣ hỏng trong đầu tôm (Nguyễn Lệ Hà, 2011) [4] và xay nhỏ đến kích thƣớc từ 2-3 mm giúp cho enzyme bổ sung có điều kiện tiếp xúc với cơ chất trong đầu tôm nhiều nhất.
ĐGC đƣợc tách chiết ra khỏi đầu tôm bằng phƣơng pháp thủy phân dùng kết hợp 2 enzyme protease: Alcalase và Flavourzyme. Việc chọn lựa hai Alcalase và Flavourzyme, dựa vào hiệu quả thủy phân phế liệu tôm theo kết quả nghiên cứu của Trang Sĩ Trung [12, 63]. Trong nghiên cứu này, đầu tôm đƣợc thủy phân tuần tự với Alcalase trƣớc và Flavourzyme sau để tăng hiệu quả thủy phân. Thứ tự xử lý của từng enzyme dựa theo kết quả nghiên cứu của Je và cộng sự [34] để tăng hiệu quả của quá trình thủy phân do bởi Alcalase (có bản chất endoprotease) và Flavourzyme (có cả tính
endo- và exo-protease, tuy nhiên có bản chất exoprotease là chủ yếu) đƣợc kết hợp để thủy phân đầu tôm để tách chiết ĐGC. Sau khi thủy phân bằng Alcalase, enzyme bị bất hoạt ở nhiệt độ 85oC trong thời gian 15 phút [42] trƣớc khi bổ sung Flavourzyme.
Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát
Đầu tôm
Phân riêng Phần dịch thủy phân Phần bã
Sản xuất chitin-chitosan
Đề xuất quy trình tách chiết chế phẩm ĐGC kết hợp trong quá trình sản xuất chitin từ đầu tôm
Thu hồi chế phẩm ĐGC
Sản xuất thử chế phẩm ĐGC kết hợp trong quá trình sản xuất chitin từ đầu tôm ở quy mô 10 kg nguyên liệu
Bƣớc đầu thử nghiệm ứng dụng chế phẩm ĐGC để sản xuất bột nêm tôm Xác định điều kiện thủy phân protein bằng Acalase (tỷ lệ enzyme/đầu tôm, thời gian xử lý)
Xác định điều kiện thủy phân protein bằng Flavourzyme (tỷ lệ enzyme/đầu tôm, thời gian xử lý)
Gia nhiệt, nghiền nhỏ
Đánh giá hiệu quả thu hồi
Đánh giá chất lƣợng chế phẩm ĐGC thu đƣợc
Bƣớc đầu đề xuất quy trình chế biến bột nêm tôm từ chế phẩm ĐGC Đánh giá chất lƣợng
Sau khi thủy phân tiến hành ép để tách riêng phần dịch và phần bã. Phần bã đƣợc rửa bằng nƣớc ấm, nƣớc rửa đƣợc thu hồi cùng với phần dịch. Phần bã đƣợc đƣa sang công đoạn sản xuất chitin, chitosan còn phần dịch đƣợc tiếp tục thu hồi chế phẩm ĐGC. Các yếu tố nhƣ tỷ lệ enzyme và thời gian xử lý tối ƣu của từng enzyme đƣợc xác định thông qua hiệu suất thu hồi chế phẩm ĐGC, hàm lƣợng protein và carotenoid. Quá trình thu hồi ĐGC đƣợc thực hiện bằng phƣơng pháp kết hợp giữa kết tủa protein bằng phƣơng pháp điểm đẳng điện và xử lý nhiệt, đồng thời có thể bất hoạt đƣợc enzyme Flavourzyme để kết thúc quá trình thủy phân, ngoài ra trong quá trình này có sử dụng chitosan đóng vai trò là chất tạo tủa và keo tụ để tăng hiệu quả quá trình kết tủa protein dựa theo nghiên cứu của
[12]. Cụ thể: dịch thủy phân chứa ĐGC đƣợc điều chỉnh pH về pH 4,3-4,5 bằng HCl 10% để kết tủa protein sau đó kết hợp gia nhiệt ở nhiệt độ 70oC trong thời gian 10 phút và bổ sung chitosan ở nồng độ 100 ppm.
Phần bã rắn sau thủy phân đƣợc tiếp tục nghiên cứu làm nguyên liệu chế biến chitin và chitosan.
Sau khi chọn đƣợc quy trình tách chiết chế phẩm ĐGC, tiến hành sản xuất thử bột ĐGC kết hợp trong quá trình sản xuất chitin từ đầu tôm ở qui mô 10 kg nguyên liệu đƣợc tiến hành. Chất lƣợng bột ĐGC và chitin, chitosan đƣợc đánh giá. Bột ĐGC đƣợc thử nghiệm ứng dụng trong chế biến bột nêm.
Các bố trí thí nghiệm chi tiết đƣợc trình bày ở phần sau: