3. Ý nghĩa của đề tài
3.2.1. Kết quả xác định mô hình hồi quy cho hàm mục tiêu hiệu suất khử protein
phi collagen (PPC).
Kết quả hiệu suất khử PPC (Phụ lục 1) được xử lý bằng phần mềm DX 8 cho thấy mô hình bậc 2 là thích hợp nhất, các thông số và tiêu chí lựa chọn mô hình được trình bày trong phụ lục 2. Hệ số xác định R2 hiệu chỉnh (Adj R2) được dùng để đánh giá độ phù hợp của mô hình, giá trị của nó càng lớn thể hiện độ phù hợp của mô hình càng cao. Mô hình có Adj R2 = 0,9892 cho biết 98,92 % sự biến thiên của hiệu suất khử PPC được giải thích bởi các biến độc lập nồng độ NaOH và thời gian xử lý, chỉ có 1,08 % sự biến thiên của hiệu suất khử PPC là do các yếu tố không xác định gây ra. Như vậy mô hình hồi quy bậc 2 mà phần mềm DX 8 đề xuất có mức độ phù hợp cao với tập số liệu kết quả hiệu suất khử PPC.
Tuy nhiên sự phù hợp này chỉ đúng với dữ liệu mẫu. Để kiểm định xem có thể suy diễn mô hình cho tổng thể thực hay không cần kiểm định độ phù hợp của mô hình với tổng thể bằng kiểm định F, áp dụng phương pháp phân tích phương sai (ANOVA). Kết quả phân tích ANOVA cho mô hình đáp ứng bậc 2 của hàm mục tiêu hiệu suất khử PPC được trình bày chi tiết trong phụ lục 3.
Trị số p của mô hình nhỏ hơn 0,0001 cho thấy khả năng suy diễn của mô hình cho tổng thể là có ý nghĩa. Ngoài ra, kiểm định mức độ không phù hợp của mô hình (lack of fit) có trị số p = 0,0619, giá trị này >0,05. Điều này cho thấy mức độ không phù hợp của mô hình là không có ý nghĩa. Từ hệ số xác định R2, kiểm định F và kiểm định lack of fit có thể kết luận mô hình hồi quy bậc 2 của hàm mục tiêu hiệu suất khử PPC phù hợp với tập dữ liệu và có thể suy rộng ra cho tổng thể.
Kết quả phân tích ANOVA cho thấy các biến: nồng độ NaOH (X1), thời gian xử lý (X2), tương tác giữa nồng độ-thời gian xử lý, và bình phương các biến có trị số p
<0,05 chứng tỏ sự có mặt của chúng trong mô hình hồi quy là có ý nghĩa. Vậy mô hình hồi quy bậc 2 cho hiệu suất khử PPC xây dựng được như sau:
Y1 = 85,14 + 5,66 X1 + 11,40 X2 - 2,71 X1X2 - 16,70 X12 - 8,02 X22 (1)
Trong đó Y1 là hiệu suất khử protein phi collagen (%) X1 là nồng độ NaOH (M)
Ý nghĩa của hệ số hồi quy riêng phần bi là đo lường sự thay đổi giá trị Y khi Xi thay đổi 1 đơn vị, các biến độc lập còn lại giữ không đổi. Dấu của hệ số hồi quy riêng phần cho biết mối quan hệ giữa biến độc lập và biến phụ thuộc, nếu bi
mang dấu dương thì chúng có quan hệ tỉ lệ thuận, ngược lại bi mang dấu âm thì chúng có quan hệ tỉ lệ nghịch.
Từ phương trình (1) thấy rằng hiệu suất khử PPC chịu ảnh hưởng bậc 1, bậc 2 của nồng độ NaOH, thời gian xử lý và chịu ảnh hưởng của tương tác đôi giữa nồng độ NaOH-thời gian xử lý. Nồng độ và thời gian xử lý có hệ số mang dấu dương cho biết nếu tăng một trong hai yếu tố và giữ yếu tố còn lại không thay đổi thì sẽ làm tăng hiệu suất khử PPC. Hệ số của tương tác giữa nồng độ NaOH-thời gian xử lý mang dấu âm cho biết nếu tăng hoặc giảm đồng thời cả hai yếu tố này thì làm giảm hiệu suất khử PPC.
Độ lớn của các hệ số hồi qui riêng phần trong phương trình hồi quy cũng cho biết mức độ ảnh hưởng của các nhân tố tới hiệu suất khử PPC theo thứ tự như sau: ảnh hưởng lớn nhất là bình phương nồng độ NaOH, tiếp theo là thời gian xử lý, bình phương thời gian xử lý, nồng độ NaOH và nhỏ nhất là tương tác giữa nồng độ-thời gian xử lý.
Ảnh hưởng của nồng độ NaOH và thời gian xử lý tới hiệu suất khử PPC được thể hiện trên hình 3.2. Từ đồ thị và số liệu thực nghiệm trình bày trong phụ lục 1 thấy rằng hiệu suất khử PPC tăng khi thời gian xử lý tăng tới 3,2 ngày, tuy nhiên khi thời gian xử lý tăng vượt quá 3,2 ngày thì hiệu suất khử PPC tăng không đáng kể. Nồng độ NaOH cũng ảnh hưởng rõ rệt tới hiệu suất khử PPC, hiệu suất khử PPC tăng khi nồng độ NaOH tăng tới khoảng 0,15 M. Nhưng khi nồng độ NaOH vượt quá 0,15 M thì hiệu suất khử PPC không tăng nữa mà có xu hướng giảm dần. Thành phần protein phi collagen trong da cá chủ yếu bao gồm: các protein hình cầu (như globulin, albumin…) và các protein mạch ngắn. Các protein này trong môi trường kiềm dễ bị hoà tan, các liên kết peptide của chúng dễ bị phân cắt nên dễ dàng bị thuỷ phân tách ra khỏi nguyên liệu. Do đó khi tăng nồng độ NaOH sẽ làm tăng tác động của NaOH tới các thành phần protein phi collagen nên hiệu quả khử các thành phần này tăng theo. Tuy nhiên, khi tăng nồng độ NaOH vượt quá 0,15 M thì hiệu suất khử PPC có xu hướng giảm, điều này có thể là do ở nồng độ NaOH cao gây ra hiện tượng cắt mạch collagen (do sự thủy phân) hình thành các đoạn mạch polypeptid không tan nằm trong khối collagen, bản
thân nó trở thành tạp chất phi colagen còn lại trong nguyên liệu sau khi xử lý. Như vậy, thấy rằng hiệu suất khử PPC đạt hiệu quả cao trong khoảng thời gian từ 2,8-3,5 ngày và nồng độ NaOH từ 0,13-0,18 M.
Hình 3.1: Ảnh hưởng của nồng độ NaOH và thời gian xử lý tới hiệu suất khử PPC