Hình 3.22. Bột thủy phân protein từ đầu xương cá Tra Bảng 3.5.Chất lượng cảm quan của bột protein hòa tan
Chỉ tiêu Đánh giá
Trạng thái Bột khô, tơi, mịn
Màu Trắng sữa
Mùi Thơm đặc trƣng của bột protein hòa tan
Vị Không có vị đắng, có vị đặc trƣng của sản phẩm thủy phân
Bảng 3.6. Kết quả xác định chỉ tiêu hóa học bột protein hòa tan
Chỉ tiêu Độ ẩm Protein thô Lipid Tro Nitơ tổng số Nitơ acid amin Hàm lƣợng (%) 7,08 62,78 3,20 3,15 10,04 4,08
Kết quả cho thấy bột thủy phân protein từ đầu xƣơng cá Tra có màu trắng sữa, có mùi thơm đặc trƣng của bột protein thủy phân từ cá, bột tan tốt trong nƣớc, khô, tơi và mịn. Theo kết quả xác định chỉ tiêu hóa học của bột protein hòa tan cho thấy, bột protein hòa tan có hàm lƣợng protein cao (62,78%). Do đó, có thể ứng dụng để sản xuất nhiều sản phẩm.
Bảng 3.7. Kết quả xác định thành phần acid amin của bột protein hòa tan
STT Tên acid amin Hàm lƣợng (g/100g chất khô)
1 Lysine* 0,95 2 Phenylalanine* 1,54 3 Valine* 0,97 4 Leucine* 1,18 5 Isoleucine* 2,10 6 Threonine* 2,58 7 Methionine* 1,76 8 Proline 0,59 9 Asparagine 0,83 10 Glycine 1,12 11 4- Hydroxyproline 1,25 12 Glutamine 1,19 13 Alanine 0,91 14 Serine 0,37 15 Histidine 4,20 16 Hly 1,74 17 Tyrosine 1,38 TAA 24,66 TEAA 11, 08 TEAA/TAA (%) 44,93
TEAA (Total essential amino acid): Tổng acid amin không thay thế.
Thành phần acid amin của bột thủy phân protein từ đầu xƣơng cá Tra đƣợc trình bày trong bảng 3.7. Kết quả phân tích cho thấy sản phẩm bột thủy phân protein từ đầu xƣơng cá Tra có hàm lƣợng acid amin cao (24,66g/100g chất khô). Trong đó, hàm lƣợng các acid amin không thay thế là 11,08g/100g chất khô, chiếm 44,93% tổng acid amin. Từ kết quả phân tích cho thấy, hàm lƣợng acid amin trong bột thủy phân protein từ đầu xƣơng cá Tra khá cao, có thể ứng dụng để sản xuất các sản phẩm có giá trị dinh dƣỡng nhƣ bột đạm chăn nuôi, bột nêm giàu acid amin, nƣớc mắm,…
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN
1. KẾT LUẬN
Từ kết quả nghiên cứu, có thể rút ra một số kết luận sau:
* Xác định đƣợc thành phần hóa học cơ bản của nguyên liệu đầu xƣơng cá Tra là nƣớc 58,37%, protein 17,04%, lipid 12,38%, khoáng 11,25%.
* Đã xác định đƣợc các thông số thích hợp cho quá trình thủy phân đầu xƣơng cá Tra nhƣ sau:
+ Giai đoạn 1: Thủy phân bằng enzyme Alcalase - Tỷ lệ enzyme so với nguyên liệu: 0,5 % - Nhiệt độ thủy phân thích hợp: 550C - Thời gian thủy phân thích hợp: 4 giờ
+ Giai đoạn 2: Thủy phân bằng enzyme Flavourzyme - Tỷ lệ enzyme Flavourzyme: 0,5 %
- Nhiệt độ thủy phân thích hợp: 500C - Thời gian thủy phân thích hợp: 3 giờ
* Đã đề xuất đƣợc quy trình sản xuất sản phẩm thủy phân từ đầu xƣơng cá Tra.
* Các sản phẩm thu đƣợc từ quá trình thủy phân (tính trên 1kg nguyên liệu):
- Bột thủy phân protein: 74g.
- Lipid: 180g.
- Bột protein không tan: 29g.
- Bột khoáng: 112g.
* Đã xác định thành phần hóa học của dịch thủy phân: Nitơ tổng số 9,53 gN/l, Nitơ acid amin 4,62 gN/l, Nitơ NH3 0,97 gN/l, tỉ lệ Nitơ acid amin/ Nitơ tổng số là 48,50%.
* Đã xác định thành phần hóa học của bột thủy phân protein: độ ẩm 7,08%, protein 62,78%, lipid 3,20% , tro 3,15g, nitơ tổng số 10,04%, nitơ acid amin 4,08%.
* Đã xác định thành phần acid amin, tổng acid amin 24,66g, acid amin không thay thế là 11,08g, tỷ lệ acid amin/tổng acid amin là 44,93%.
2. ĐỀ XUẤT Ý KIẾN
Vì điều kiện thời gian có hạn nên chƣa nghiên cứu đƣợc các thông số cho quá trình sấy phun mà chỉ sử dụng các kết quả của các công trình nghiên cứu trƣớc, do đó cần tiếp tục nghiên cứu chế độ sấy thích hợp cho dịch thủy phân protein từ đầu, xƣơng cá Tra để tạo ra sản phẩm bột protein hòa tan có chất lƣợng tốt.
Trong quá trình thực hiện đề tài này tại phòng thí nghiệm có nhiều công đoạn còn gặp nhiều khó khăn do phòng thí nghiệm chƣa đƣợc trang bị đầy đủ máy móc, thiết bị. Do vậy cần trang bị thêm máy móc thiết bị cho phòng thí nghiệm để tạo điều kiện thuận lợi hơn cho trong việc nghiên cứu.
TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT
1. Nguyễn Trọng Cẩn, Nguyễn Thị Hiền, Đỗ Thị Giang, Trần Thị Luyến, (1988), “Công nghệ enzyme”. Nhà xuất bản nông nghiệp TP. Hồ Chí Minh 2. Lâm Tuyết Hận (2004), Nghiên cứu thu chế phẩm enzyme protease từ nội
tạng cá chẽm va ứng dụng sản xuất bột cá thực phẩm, Luận văn thạc sỹ kỹ
thuật, Trƣờng Đại học Nha Trang.
3. Nguyễn Thanh Hiền. Thông tin Khoa Học Công Nghệ - Kinh Tế Thủy Sản. Nhà Xuất Bản Nông Nghiệp, 2003.
4. Nguyễn 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,
Trƣờng Đại họcNha Trang.
5. Nguyễn Thị Mỹ Hƣơng (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 Trang,1: 99-108.
6. Nguyễn Thị Mỹ Hƣơng (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, số2/2012, 25-30.
7. Phạm Văn Khánh, Kỹ thuật nuôi một số loài cá xuất khẩu. Nhà Xuất Bản Nông Nghiệp, 2004.
8. Nguyễn Văn May (2002), Kỹ thuật sấy nông sản thực phẩm, Nhà xuất bản nông nghiệp.
9. Trần Thị Hồng Nghi, Lê Thanh Hùng, Trƣơng Quang Bình (2011), Nghiên cứu ứng dụng ezyme protease từ vi khuẩn (Bacillus subtilis) để thủy phân
phụ phẩm cá tra, Khoa thủy sản, Trƣờng Đại học Nông Lâm thành phố Hồ
Chí Minh, trang 448 và 457.
10. Nguyễn Thị Kiều Oanh, Hoàn thiện quy trình chế biến sản phẩm chà bông
11. Kỹ thuật ương nuôi cá tra, phòng Khuyến ngƣ Trung Tâm Khuyến nông tỉnh An Giang, 2001.
TIẾNG ANH
12. Liaset. B et al (2001), Studies on the nitrogen recovery in enzymic hydrolysis
of Atlantic salmon (Salmo salar, L.) frames by Protamex™ protease, Process
Biochemistry 37 (2002) 1263–1269.
13. Molia, A.B. (2011), Processing of visceral waste proteins of Beluga (Huso
Huso) using Protamex, Journal of Armenia, 4 (63).
14. Motamedzadegan, A., Davarniam, B., Asadi, G., Abedian, A., Ovissipour, M.(2010) ,Optimization of enzymatic hydrolysis of yellowfin tuna Thunnus
albacares viscera using Neutrase, Sari Agricultural Sciences and Natural
Resources University,Sari, Int Aquat Res 2: 173-181.
15. 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 and Biotechnology, 49 (1): 48-55
16. Ovissipour M.R., Abedian A.M., Motamedzadegan A., Rasco B., Safari R., Shahiri H., (2008), The effect of enzymatic hydrolysis on amino acids composition of Persian sturgeon (Acipenser persicus) viscera protein
hydrosate, 18th National Congress on Food Technology.
17. 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.
18. Sathivel, S., Smiley, S., Prinyawiwatkul, W., Peter, J.B. (2005), Functional and Nutritional Propertiesof Red Salmon (Oncorhynchus nerka) Enzymatic
Hydrolysates, Journal Of Food Science , Vol. 70, Nr. 6.
19. Sylla K.S.B., Musabyemariya B., Berge J.P., Seydi Mg. (2008), Water ratio effect on the proteins hydrolysis tongue sole by-products (Cynuglossus
senefalensis), Revue Africaine de Santé et de Productions Animales (RASPA), Vol. 6 (3-4), Pages 189-194.
TRANG WED 20. http://caimon.org/Giaoduc/Luanan/LUAN%20AN%20LAM%20THI%20TU YET%20TRINH/CHUONG%20I.htm 21. www.agroviet.gov.vn 22. http://www.vasep.com.vn/Tin-Tuc/51_24135/Nam-2013-San-luong-ca-tra- giam-duoi-1-trieu-tan.htm 23. http://www.vinanet.com.vn/tin-thi-truong-hang-hoa-viet- nam.gplist.286.gpopen.211925.gpside.1.gpnewtitle.tinh-hinh-san-xuat-va- nuoi-trong-thuy-san-qui-i-2013.asmx 24. http://www.ncbe.reading.ac.uk/ncbe/materials/enzymes/alcalase.html 25. http://www.vasep.com.vn/Tin-Tuc/651_24299/Ai-Cap-Nhap-khau-ca-tra- tiep-tuc-kha-quan-trong-nam-2013.htm 26. http://www.vasep.com.vn/Tin-Tuc/378_24520/Nhap-khau-ca-tra-vao-My- tang-102-nam-2012.htm
PHỤ LỤC Phụ lục 1: KẾT QUẢ PHÂN TÍCH
Bảng 1. Hàm lượng và hiệu suất thu hồi Nitơ trong dịch thủy phân ở các mẫu có tỷ lệ enzyme Alcalase khác nhau
Mẫu
Nts Naa NNH3 Hiệu suất thu
hồi Nitơ (%) gN/l Mẫu 1: 0,1% E 8,17 ± 0,20a 3,89± 0,28a 0,63 ± 0,03a 43,48 ± 1,07a Mẫu 2: 0,3% E 8,58± 0,18b 4,34± 0,31b 0,62 ± 0,07a 45,71 ± 0,93b Mẫu 3: 0,5% E 8,93 ± 0,18c 4,92 ± 0,06c 0,73 ± 0,03b 48,07 ± 1,09c Mẫu 4: 0,7% E 8,98 ± 0,10c 5,17± 0,01cd 0,75 ± 0,04b 49,06 ± 0,54cd Mẫu 5: 0,9% E 9,07 ± 0,04c 5,40 ± 0,06d 0,67 ± 0,06ab 50,48 ± 0,97d
Bảng 2. Hàm lượng Nts, Naa, NNH3 và hiệu suất thu hồi Nitơ trong dịch thủy phân ở các mẫu có nhiệt độ thủy phân ở giai đoạn đầu khác nhau
Mẫu
Nts Naa NNH3 Hiệu suất thu
hồi Nitơ (%) gN/l Mẫu 1: 400C 7,35 ± 0,17a 3,64 ± 0,48a 1,20 ± 0,04d 39,97 ± 0,93a Mẫu 2: 450C 8,09± 0,06b 4,32 ± 0,53b 1,07 ± 0,04c 43,04 ± 0,32b Mẫu 3: 500C 8,67 ± 0,07c 4,87 ± 0,56c 0,93 ± 0,10b 46,46 ± 0,39c Mẫu 4: 550C 9,37± 0,09d 5,37 ± 0,57d 0,78 ± 0,09a 50,40 ± 0,48d Mẫu 5: 600C 9,51 ± 0,10d 5,69 ± 0,60d 0,72 ± 0,04a 51,01 ± 0,54d
Bảng 3. Hàm lượng Nts, Naa, NNH3 và hiệu suất thu hồi Nitơ trong dịch thủy phân ở các mẫu có thời gian thủy phân ở giai đoạn đầu khác nhau
Mẫu Nts Naa NNH3 Hiệu suất thu
hồi Nitơ(%) gN/l
Mẫu 1: 1 giờ 7,58 ± 0,10a 3,05 ± 0,07a 0,48 ± 0,02a 40,00 ± 0,53a Mẫu 2: 2 giờ 9,04 ± 0,05b 3,50 ± 0,05b 0,58 ± 0,04b 48,15 ± 0,28b
Mẫu 3: 3 giờ 9,31 ± 0,04c 3,73 ± 0,40c 0,64 ± 0,07b 49,36 ± 0,19c Mẫu 4: 4 giờ 9,50 ± 0,02d 4,35 ± 0,46d 0,78± 0,09c 50,35 ± 0,09d Mẫu 5: 5 giờ 9,52 ± 0,04de 4,54 ± 0,48de 0,95 ± 0,09c 51,36 ± 0,19de Mẫu 6: 6 giờ 9,60 ± 0,02e 4,60 ± 0,48e 1,06 ± 0,02d 51,73± 0,11e
Bảng4. Hàm lượng Nts, Naa, NNH3 và hiệu suất thu hồi Nitơ trong dịch thủy phân ở các mẫu có tỷ lệ enzyme Flavourzyme khác nhau
Mẫu
Nts Naa NNH3 Hiệu suất thu
hồi Nitơ (%) gN/l Mẫu 1: 0,1% E 8,28 ± 0,20a 4,79 ± 0,12a 0,78 ± 0,09ba 44,00 ± 1,07a Mẫu 2: 0,3% E 8,81± 0,10b 4,95± 0,04b 0,71 ± 0,02ab 46,78 ± 0,54b Mẫu 3: 0,5% E 8,98 ± 0,10bc 5,10 ± 0,03c 0,73 ± 0,03ab 48,04 ± 0,54c Mẫu 4: 0,7% E 9,04 ± 0,05c 5,23± 0,09cd 0,75 ± 0,04ab 49,02 ± 0,29cd Mẫu 5: 0,9% E 9,11 ± 0,02c 5,34 ± 0,10e 0,67 ± 0,06a 50,06 ± 0,11d
Bảng 5. Hàm lượng Nts, Naa, NNH3 và hiệu suất thu hồi Nitơ trong dịch thủy phân ở các mẫu có nhiệt độ thủy phân ở giai đoạn sau khác nhau
Mẫu
Nts Naa NNH3 Hiệu suất thu
hồi Nitơ (%) gN/l Mẫu 1: 400C 7,68 ± 0,04a 3,64 ± 0,47a 1,20 ± 0,04d 39,93 ± 0,21a Mẫu 2: 450C 8,19± 0,04b 4,32 ± 0,53b 1,07 ± 0,04c 43,20 ± 0,18b Mẫu 3: 500C 9,12 ± 0,04c 5,01 ± 0,55c 0,79 ± 0,02b 49,17 ± 0,22c Mẫu 4: 550C 9,23± 0,02cd 5,19 ± 0,56c 0,73 ± 0,03ab 50,02 ± 0,19cd Mẫu 5: 600C 9,21 ± 0,09d 5,21 ± 0,57c 0,71 ± 0,02a 49.54 ± 0,50d
Bảng 6. Hàm lượng Nts, Naa, NNH3 và hiệu suất thu hồi Nitơ trong dịch thủy phân ở các mẫu có thời gian thủy phân ở giai đoạn sau khác nhau
Mẫu Nts Naa NNH3 Hiệu suất thu hồi Nitơ(%) gN/l Mẫu 1: 1 giờ 8,04 ± 0,02a 3,75 ± 0,12a 0,65 ± 0,05a 42,40 ± 0,11a Mẫu 2: 2 giờ 9,40 ± 0,08b 4,42 ± 0,09b 0,75 ± 0,02b 50,19 ± 0,43b Mẫu 3: 3 giờ 9,52 ± 0,04c 4,61 ± 0,09c 0,90 ± 0,02c 50,82 ± 0,19c Mẫu 4: 4 giờ 9,54 ± 0,02c 4,63 ± 0,08c 1,03± 0,04d 51,01 ± 0,11c
Phụ lục 2: PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HIỆU SUẤT THU HỒI NITƠ Phƣơng pháp tính hiệu suất thu hồi Nitơ
Lƣợng nitơ tổng số có trong dịch thủy phân
H (%) = *100%
Lƣợng nitơ tổng số có trong nguyên liệu đem thủy phân Trong đó:
H: Hiệu suất thu hồi nitơ.
Lƣợng nitơ tổng số có trong dịch thủy phân (g).
Lƣợng nitơ tổng số có trong nguyên liệu đem thủy phân (g).
Phụ lục 3: CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC
1. Xác định hàm lƣợng nƣớc của nguyên liệu theo phƣơng pháp sấy
a. Nguyên lý
Dùng nhiệt độ cao làm bay hơi nƣớc trong mẫu, sau đó dựa vào hiệu số khối lƣợng của mẫu trƣớc và sau khi sấy để tính hàm lƣợng nƣớc trong thực phẩm.
b. Dụng cụ, hóa chất
- Tủ sấy điều chỉnh đƣợc nhiệt độ. - Cân phân tích độ chính xác 10-4
g. - Cốc sấy bằng sứ.
- Đũa thủy tinh. - Bình hút ẩm.
Sấy cốc đến khối lƣợng không đổi: cốc đƣợc rửa sạch, khô, đem sấy ở nhiệt độ 100 - 1050C trong khoảng 1 giờ, lấy ra làm nguội trong bình hút ẩm, sau đó đem cân rồi tiếp tục sấy ở nhiệt độ trên, đến khi khối lƣợng giữa hai lần cân liên tiếp sai khác không quá 0,0005g.
Cân chính xác 5g mẫu trong cốc đã sấy khô đến khối lƣợng không đổi. Đánh tơi mẫu bằng đũa thủy tinh, dàn đều mẫu trên đáy cốc, chuyển cốc vào tủ sấy, sấy ở 60-800C trong vòng 2 giờ. Sau đó nâng nhiệt độ sấy lên 100 – 1050C và sấy liên tục trong vòng 3 giờ.
Làm nguội mẫu trong bình hút ẩm sau đó đem cân cho đến khi khối lƣợng không đổi.
d. Tính kết quả
Độ ẩm (hàm lƣợng nƣớc) của mẫu đƣợc tính theo công thức sau:
Trong đó:
XH2O: độ ẩm của thực phẩm (%).
G1: khối lƣợng cốc sấy và mẫu thử trƣớc khi sấy.
G2: khối lƣợng cốc sấy và mẫu thử sau khi sấy.
G: khối lƣợng cốc sấy.
2. Xác định hàm lƣợng tro của nguyên liệu theo phƣơng pháp nung
a. Nguyên lý
Dùng sức nóng (550 - 6000C) nung cháy hoàn toàn các chất hữu cơ. Phần còn lại đem cân và tính ra hàm lƣợng tro toàn phần trong thực phẩm.
b. Dụng cụ, vật liệu và thuốc thử
- Chén nung bằng sứ. - Đèn cồn hay bếp điện.
- Lò nung điều chỉnh đƣợc nhiệt độ. - Cân phân tích.
- H2O2, hoặc HNO3 đậm đặc.
c. Tiến hành
- Nung chén sứ đã rửa sạch trong lò nung ở nhiệt độ 550 - 6000C đến khối lƣợng không đổi.
- Cho vào chén 5g mẫu cần phân tích. Tiến hành nung ở nhiệt độ 550 - 6000C, nung cho đến khi mẫu hóa tro trắng, thông thƣờng khoảng 6 đến 7 giờ.
- Trƣờng hợp còn tro đen, lấy ra để nguội sau đó cho thêm vài giọt H2O2 hoặc HNO3 đậm đặc và nung cho đến khi mẫu hóa tro trằng hòa toàn. Làm nguội trong bình hút ẩm và đem cân. Tiếp tục nung ở nhiệt độ trên trong 30 phút rồi đem cân cho đến khi khối lƣợng không đổi. Kết quả giữa hai lần cân liên tiếp sai khác không quá 0,0005g.
d. Tính kết quả
Hàm lƣợng tro theo phần trăm (X1) tính theo công thức:
Trong đó:
G1: khối lƣợng chén nung và mẫu (g).
G: khối lƣợng chén nung (g).
G2: khối lƣợng chén nung và tro trắng (g).
3. Xác định hàm lƣợng đạm NH3 của nguyên liệu theo phƣơng pháp lôi kéo
hơi nƣớc
a. Nguyên lý
Đẩy muối amoni ra khỏi dung dịch bằng một chất kiềm mạnh hơn ammoniac nhƣng không mạnh lắm để tránh ảnh hƣởng đến thực phẩm. Dùng hơi nƣớc kéo amoniac đƣợc giải phóng ra thể tự do sang bình chứa H2SO4 tiêu chuẩn dƣ và định lƣợng H2SO4 tiêu chuẩn dƣ bằng NaOH tiêu chuẩn.
Phản ứng xảy ra:
2NH4Cl + Mg(OH)2 = 2NH3 + MgCl2 + 2H2O 2NH3 + H2SO4 tiêu chuẩn = (NH4)2SO4
2NaOH tiêu chuẩn + H2SO4 tiêu chuẩn = Na2SO4 +2 H2O
b. Tiến hành
Bƣớc 1: Sục rửa thiết bị, kiểm tra độ kín của thiết bị.
Bƣớc 2: Chuẩn bị cốc hứng: Lấy cốc thủy tinh 500ml sạch cho vào 20ml H2SO4 0,1N và vài giọt metyl đỏ 0,2%. Đặt cốc hứng ở dƣới đầu ống sinh hàn, ống sinh hàn phải đặt ngập cốc hứng.