Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến quá trình thủy phân đầu cá Mĩ được thể hiện trên các Hình 3.7, 3.8 và 3.9.
Hình 3.7. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến độ thủy phân DH. Giá trị được trình bày là giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn, với các chữ cái khác nhau thể hiện sự khác biệt cĩ ý nghĩa thống kê (p< 0,05)
Hình 3.8. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến hiệu suất thu hồi Nitơ (%). Giá trị được trình bày là giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn, với các chữ cái khác nhau thể hiện sự khác biệt cĩ ý nghĩa thống kê (p< 0,05)
0 5 10 15 20 25 30 35 1 2 3 4 5 6 Đ ộ t h ủ y p h â n ( %)
Thời gian thủy phân (giờ)
a b c d de e 0 10 20 30 40 50 60 70 1 2 3 4 5 6 H iệ u s u ấ t th u h ồ i N it ơ ( %)
Thời gian thủy phân (giờ)
a b
c c
Hình 3.9. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến hàm lượng nitơ amoniac (gN/l). Giá trị được trình bày là giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn, với các chữ cái khác nhau thể hiện sự khác biệt cĩ ý nghĩa thống kê (p< 0,05).
Hình 3.7 cho thấy sự ảnh hưởng của thời gian thủy phân lên giá trị DH. Dựa vào đồ thị ta thấy khi tăng thời gian thủy phân từ 1 giờ lên 4 giờ thì độ thủy phân tăng lên đáng kể, tăng từ 13,70% lên 25,95%. Sau đĩ, thời gian thủy phân vẫn tiếp tục tăng thêm 2 giờ, độ thủy phân vẫn tăng nhẹ.Khơng cĩ sự khác nhau cĩ ý nghĩa về độ thủy phân giữa các mẫu với thời gian 5 giờ và 6 giờ.Kết quả này cũng tương tư như kết quả thủy phân từ đầu cá hồi (Gbogouri và cộng sự, 2004), đầu cá sardine (Souissi và cộng sự, 2007).Cùng xu hướng với sự tăng giảm của giá trị DH, theo chiều tăng của thời gian thủy phân, hiệu suất thu hồi Nitơ tăng. Ở 3 giờ đầu của thời gian thủy phân (Hình 3.8), hiệu suất thu hồi Nitơ tăng rõ rệt, tăng từ 52,85% (1 giờ) lên 61,17% (3 giờ).Điều này phù hợp với các cơng trình nghiên cứu trước đây cũng đã cho thấy sự hịa tan nitơ (hay protein) dưới tác dụng của enzyme trong quá trình
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1 2 3 4 5 6 H à m l ư ợ n g N it ơ a m o n ia c (g N /l )
Thời gian thủy phân (giờ)
a ab bc cd de e
thủy phân tăng theo thời gian thủy phân (Liaset và cộng sự, 2002; Aspmo và cộng sự, 2005).Khi thời gian thủy phân tiếp tục tăng hơn 5 giờ, ta thấy hiệu suất thu hồi Nitơ khơng tăng nữa. Ở Hình 3.9 ta thấy hàm lượng nitơ amoniac tăng theo thời gian thủy phân. Ở 2 giờ đầu tiên, hàm lượng nitơ amoniac tăng nhẹ khơng đáng kể. Sau đĩ, hàm lượng nitơ amoniac tăng mạnh ở 4 giờ tiếp theo, đến giờ thứ 6, hàm lượng nitơ amoniac là 1,53%.
Khi các thí nghiệm thủy phân cùng một điều kiện về nhiệt độ,tỷ lệ enzyme, pH mơi trường,tỷ lệ nước trên nguyên liệu, thời gian thủy phân tăng dẫn đến các liên kết peptid bị cắt mạch càng nhiều, tạo ra nhiều peptid và axít amin. Vì thế, khi tăng thời gian thủy phân thì độ thủy phân và hiệu suất thu hồi nitơ tăng nhưng càng tiếp tục tăng thời gian thủy phân thì độ thủy phân tăng chậm lại. Theo chiều tăng của thời gian thủy phân, hàm lượng nitơ amoniac cĩ xu hướng tăng theo.
Điều này được giải thích rằng: Khi thời gian thủy phân càng kéo dài, vi sinh vật gây thối rửa cĩ sẵn trong nguyên liệu càng cĩ điều kiện để hoạt động, phân hủy các hợp chất hữu cơ cĩ trong dịch thủy phân nên hàm lượng nitơ amoniac tạo ra càng nhiều hơn. Tuy nhiên, hàm lượng nitơ amoniac ở tất cả các mẫu đều ở mức cho phép, chiếm từ 5,45 đến 8,40% so với lượng nitơ tổng số [16].
Từ kết quả phân tích trên cho thấy thời gian thủy phân thích hợp cho quá trình thủy phân đầu cá Mĩ bằng enzyme Protamex là 5 giờ.
3.3 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH SẢN XUẤT DỊCH ĐẠM THỦY PHÂN TỪ ĐẦU CÁ MĨ BẰNG ENZYME PROTAMEX
Sơ đồ:
Hình 3.10. Quy trình sản xuất dịch đạm thủy phân từ đầu cá Mĩ bằng enzyme Protamex.
Thuyết minh quy trình:
Đầu cá Mĩ sau khi xử lý sạch, được đem đi xay nhỏ, được thủy phân bằng enzyme Protamex với tỷ lệ nước trên nguyên liệu là 1/1, tỷ lệ enzyme
Thủy phân bằng enzyme Protamex: tỷ lệ N/NL: 1/1, tỷ lệ E/Nl:0,5%, pH tự nhiên, t0opt: 550C, Thời gian thủy phân opt : 5 giờ.
Đánh giá chất lượng dịch đạm thủy phân: cảm quan, hĩa học, vi sinh. Bảo quản Đầu cá Mĩ Ly tâm Xay nhỏ Lọc Lọc Dịch lọc
Ức chế hoạt động của enzyme
Dịch đạm thủy phân Dịch đạm thủy phân
Xương
Dầu cá Cặn ly tâm
trên nguyên liệu là 0,5%, pH tự nhiên của bản thân nguyên liệu, nhiệt độ thủy phân là 550C, thời gian thủy phân là 5 giờ.
Quá trình thủy phân được thực hiện trên bể ổn nhiệt. Khi quá trình thủy phân kết thúc, ta ức chế hoạt động của enzyme ở 950C trong 15 phút [10]. Hỗn hợp sau quá trình ức chế sẽ được cho qua rây lọc nhằm tách riêng phần xương cá và dịch lọc. Lúc này, dịch lọc sẽ được ly tâm với máy ly tâm lạnh ở nhiệt độ 40C với tốc độ là 6000 vịng/phút trong 30 phút. Kết thúc quá trình ly tâm, ta thu được kết quả như sau: lớp dầu cá trên cùng, dịch thủy phân ở giữa và cặn ly tâm ở dưới đáy. Ta tách riêng dịch đạm thủy phân rồi đem đi đánh giá các chỉ tiêu chất lượng.
3.4.CHẤT LƯỢNG CỦA DỊCH ĐẠM THỦY PHÂN TỪ ĐẦU CÁ MĨ
Sau khi tiến hành bố trí thí nghiệm xác định các thơng số thích hợp nhất (tỷ lệ nước trên nguyên liệu 1/1, tỷ lệ enzyme so với nguyên liệu 0,5%, nhiệt độ thủy phân 550C, thời gian thủy phân 5 giờ, pH tự nhiên), ta thu được dịch đạm thủy phân từ đầu cá Mĩ và tiến hành đánh giá chất lượng của dịch đạm thủy phân với các chỉ tiêu cảm quan, hĩa học và vi sinh vật.
3.4.1. Kết quả đánh giá chất lượng cảm quan và xác định các chỉ tiêu hĩa học và vi sinh vật của dịch đạm thủy phân
Bảng 3.2. Chất lượng cảm quan dịch đạm thủy phân
Chỉ tiêu Đánh giá Trạng thái Dịch trong.
Màu Dịch cĩ màu vàng cam nhạt.
Mùi, vị Mùi đặc trưng của dịch đạm thủy phân từ cá, khơng đắng.
Bảng 3.3. Chỉ tiêu hĩa học của dịch đạm thủy phân.
Chỉ tiêu NTS (g/l) Naa(g/l) NNH3(g/l) Naa/NTS(%) Lipid (%) Hàm
lượng 12,08 6,47 0,84 53,56 0,91
Bảng 3.4. Chỉ tiêu vi sinh vật của dịch đạm thủy phân.
Tên chỉ tiêu Kết quả
Mức quy định theo TCVN 5107:2003 1.Tổng vi khuẩn hiếu khí , số khuẩn lạc trong
1 ml dịch đạm thủy phân.
3,5.102 105
2.Coliform, số khuẩn lạc trong 1 ml dịch đạm
thủy phân.
7 102
3.E.Coli, số khuẩn lạc trong 1 ml dịch đạm
thủy phân.
0 0
4.S.aureus, số khuẩn lạc trong 1 ml dịch đạm
thủy phân.
0 0
5.Tổng số tế bào nấm men, nấm mốc,số khuẩn lạc trong 1 ml dịch đạm thủy phân.
Nhận xét:
Từ Bảng 3.2, 3.3 cho thấy, dịch đạm thủy phân thu được cĩ màu vàng nhạt, trong, cĩ mùi đặc trưng của dịch đạm thủy phân từ cá. Hàm lượng nitơ tổng số và nitơ axít amin của dịch thủy phân cao, tỷ lệ nitơ axít amin trên nitơ tổng số chiếm tới 53,56 %.Từ Bảng 3.4, cho thấy kết quả xác định chỉ tiêu vi sinh vật của dịch đạm thủy phân đều thấp hơn mức quy định theo tiêu chuẩn Việt Nam 5107:2003 nên dịch đạm thủy phân thu được đảm bảo chất lượng vi sinh vật.
3.4.2. Kết quả xác định thành phần axít amin của dịch đạm thủy phân
Kết quả xác định thành phần axít amin của dịch đạm thủy phân được trình bày ở Bảng 3.5.
Bảng 3.5. Thành phần axítamin của dịch đạm thủy phân từ đầu cá Mĩ
STT Tên axít amin Hàm lượng (g/l) dịch đạm thủy phân từ đầu cá Mĩ. 1 Methionine * 1,76 2 Phenylalanine * 2,57 3 Lysine * 0,9 4 Valine * 3,08 5 Leucine * 5,25 6 Isoleucine * 2,8 7 Threonine * 2,18 8 Histidine * 1,34 9 4-Hydroxyproline 0 10 Glycine 1,14 11 Serine 1,87 12 Proline 0,73 13 Asparagine 2,04 14 Alanine 1,96 15 Hydrolysine 0 16 Tyrosin 0,91 17 Glutamine 4,51 18 Tryptophan 0,88 TAA 19,88 TEAA 14,04 TEAA/TAA (%) 70,62
(*) Axít amin khơng thay thế; TAA (Total acid amin): Tổng axít amin; TEAA (Total essential acid amin): Tổng axít amin khơng thay thế.
Thành phần axít amin của dịch đạm thủy phân từ đầu cá Mĩ bằng enzyme Protamex được trình bày trong Bảng 3.5. Kết quả phân tích cho thấy dịch đạm thủy phân này cĩ tổng hàm lượng axít amin là 19,88g/l, trong đĩ tỷ lệ axít
amin khơng thay thế rất cao, chiếm đến 70,62% trên tổng số axít amin cĩ trong dịch đạm thủy phân.
Từ kết quả này một lần nữa khẳng định dịch đạm thủy phân từ nguyên liệu đầu cá Mĩ cĩ giá trị dinh dưỡng rất cao, sẽ rất tiềm năng trong ứng dụng vào chăn nuơi và thực phẩm.
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN
1. KẾT LUẬN
Qua kết quả nghiên cứu, tơi rút ra được các kết luận sau:
- Thành phần hĩa học của đầu cá Mĩ : Hàm lượng nước 69,73%, hàm lượng protein 14,93%, hàm lượng lipid 6,05% và hàm lượng tro 9,17%.
- Các thơng số thích hợp cho quá trình thủy phân đầu cá Mĩ bằng enzyme Protamex như sau:
+ Tỷ lệ nước/nguyên liệu: 1/1. + Tỷ lệ E/NL : 0,5% .
+ Nhiệt độ thủy phân : 550C.
+ Thời gian thủy phân : 5 giờ. + pH tự nhiên.
- Đã được xác định được chất lượng cảm quan, chỉ tiêu hĩa học và vi sinh vật của dịch đạm thủy phân theo TCVN 5107-2003.
2. ĐỀ XUẤT Ý KIẾN
Đây là bước đầu nghiên cứu quá trình thủy phân bằng enzyme Protamex trên đối tượng là đầu cá Mĩ nên cần nghiên cứu hơn nữa các hướng nghiên cứu sau:
-Khảo sát thêm chế độ thủy phân đầu cá Mĩ bằng nhiều loại enzyme khác nhau để so sánh và lựa chọn enzyme cho hiệu quả tốt nhất.
-Cần nghiên cứu điều kiện bảo quản dịch đạm thủy phân từ đầu cá Mĩ bằng enzyme Protamex.
- Cần nghiên cứu chế độ sấy phun thích hợp để thu được bột đạm từ dịch thủy phân đầu cá Mĩ.
- Cần nghiên cứu sâu hơn về thành phần và các yếu tố khác ảnh hưởng đến quá trình thủy phân đầu cá Mĩ bằng enzyme Protamex để cĩ hướng tận dụng hiệu quả nguồn nguyên liệu cịn này như sử dụng dịch đạm thủy phân để sản xuất ra hạt nêm,làm thức ăn cho thủy sản như vậy sẽ thu được nguồn lợi cao hơn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
I.TIẾNG VIỆT
1.Nguyễn Trọng Cẩn và cộng sự (1988), “ Cơng nghệ enzyme” .Nhà xuất bản nơng nghiệp Tp.Hồ Chí Minh
2. Nguyễn Đức Lượng và cộng sự (2004), Cơng nghệ enzyme, Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia Tp. Hồ Chí Minh.
3. 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 Tp. Hồ Chí Minh, Đại học Quốc Gia Tp. Hồ Chí Minh.
4. 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
nuơi cá, Luận văn thạc sĩ, Trường Đại học Nha Trang, Nha Trang
5.Đào Thị Tuyết Mai (2010),Nghiên cứu quá trình thủy phân dịch ép
đầu tơm thẻ chân trắng bằng enzyme Protamex”,Luận văn tốt nghiệp, Trường
Đại học Nha Trang.
6. 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.
7.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 Nơng Lâm thành phố
Hồ Chí Minh, trang 448 và 457.
8.Nguyễn Thị Ngọc Hồi (2012), Nghiên cứu thu hồi và đặc trưng hĩa
tính chất sản phẩm thủy phân protein từ đầu tơm bằng enzyme, Luận văn thạc
9.Nguyễn Thị Mỹ Hương (2011), Sử dụng sản phẩm thuỷ phân protein
từ đầu cá ngừ trong thức ăn cho tơm, Tạp chí khoa học cơng nghệ thuỷ sản-
Đại học Nha Trang, 1: 99- 108.
10.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- Cơng nghệ Thủy sản, số 2/2012, 25- 30.
11.Lý Thị Minh Phương (2008), Nghiên cứu sản xuất chế phẩm dịch thủy
phân từ thịt hàu biển dùng trong thực phẩm, Luận văn thạc sĩ, Trường Đại
học Nha Trang, Nha Trang.
12.Phạm Thị Đan Phượng (2012), Nghiên cứu thu nhận bột đạm giàu
carotenoid từ đầu tơm thẻ chân trắng bằng phương pháp xử lí kết hợp hai
enzyme protease, Luận văn Thạc sĩ, Đại học Nha Trang.
13. Nguyễn Hữu Phụng, Trần Hồi Lan (1994), “Danh mục cá biển
Việt Nam”,NXB Viện Hải Dương học Nha Trang.
14. Đỗ Trọng Sơn (2012),“ Nghiên cứu sản xuất dịch thủy phân từ đầu
cá chẽm (Lates calcarifer) và ứng dụng trong việc sản xuất bột nêm”, Luận án
thạc sỹ, Trường Đại học Nha Trang.
15. Nguyễn Nhật Thi, Nguyễn Văn Quân (2005), “Đa dạng sinh học và
giá trị nguồn lợi cá rạn san hơ biển Việt nam”,trang 25,NXB Khoa học và Kỹ
thuật – Hà Nội.
16.TCVN 5107 : 2003 Nước mắm – Yêu cầu kỹ thuật.
II.TIẾNG ANH
17. Bojorn Liaset, Kare Julshamn, Marit Espe (2000), “Chemical composition and theoretical nutritional evaluation of the produced fractions
from enzymic hydrolysis of samon frames with ProtamexTM”, Process
18. 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.
19. Gbogouri, G.A., Linder, M., Fanni, J., Parmentier, M. (2004),
Influence of hydrolysis degree on the functional properties of salmon by-
products hydrolysates, J Food Sci., 69(8): 615- 622.
20. Gonchar Am,Auslender VI (1996), “ Immobilization of bacterial
proteases on chemistry,53,pp.285- 293.
21. 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.
22. 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.
23.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
24.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
25. Souissi, N., Bougatef, A., Triki- Ellouz, Y., Nasri, M. (2007),
Biochemical and Functional Properties of Sardinella (Sardinella aurita) By-
Product Hydrolysates, Food Technol. Biotechnol. 45 (2), 187- 194.
26. Otto, H.H., Schirmeister, T. (1997),Cysteine Proteases and Their
27. 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.
28. 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, Int Aquat Res 2: 87- 95
29. Thorkelsson, G., Hordur, G. K. (2009), Bioactive Peptides from
Marine Sources, State of Art. Report to the NORA fund.
30.York John, R., Alphon, G. J., Dominic, W. S.(2003), Handbook of
food enzymology, Marcer Dekker, Inc, New
31. Xiu- Min, Y., Wang. (2011),Optimization of Processing
Technology for Scallop Hydrolysate Seasoning Powder, Food science, 32
(14): 16- 20.
III. TRANG WEB
32.http://www.customs.gov.vn/Lists/TinHoatDong/ViewDetails.aspx?I
D=19655&Category=Th%E1%BB%91ng%20k%C3%AA%20H%E1%BA% A3i%20quan.
33..www.vienthuysan2.org.vn/gen/69- Ca- mo- dau- khum- Cheilinus- undulatus- - Ruppell- - 1835- .html 34.http://www.vienthuysan2.org.vn/?do=news&act=detail&id=513 35. http://vi.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1_m%C3%B3 36.http://books.google.com.vn/books?id=kkI-3b2AP- MC&pg=PA69&lpg=PA69&dq=scarus+spp&source=bl&ots=D4HM5C0cw H&sig=xrBH8qiTEqHC3ZqatwEXNF6Zkhk&hl=en&sa=X&ei.
PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1
Bảng 1. Độ thủy phân và hiệu suất thu hồi nitơ, hàm lượng nitơ tổng số, nitơ amoniac trong dịch thủy phân ở các mẫu cĩ tỷ lệ enzyme khác nhau Mẫu : Tỷ lệ enzyme/NL Độ thủy phân (%) Hiệu suất thu hồi nitơ
(%) NTS (g/l) NNH3(g/l) Mẫu 1: 0,1% 16,10 ± 0,28a 46,44±2,55a 9,98±0,52a 0,59±0,02a Mẫu 2: 0,3% 25,05± 0,49b 55,98±1,60b 11,19±0,11b 0,67±0,04ab Mẫu 3: 0,5% 28,35±0,64c 63,74±1,87c 11,63±0,77c 0,74±0,02b Mẫu 4: 0,7% 29,15±0,21c 66,06±1,56c 11,77±1,32cd 0,88±0,03c Mẫu 5: 0,9% 29,50 ±0,57c 67,01±0,46c 11,98±0,94d 0,94±0,03c