Chế phẩmenzyme Flavourzyme 500 MG thu đƣợc từ Aspergillus oryzae của hang Nvozyme, Đan Mạch.
Điều kiện hoạt động tối ƣu: - pH = 5 – 7
- Enzyme này có thể bị bất hoạt ở 850C trong vòng 10 phút hoặc 1200C trong vòng 5 giây.
- Nhiệt độ bảo quản thích hợp cho enzyme này từ 0 ÷100C.
Đây là sản phẩm enzyme đƣợc FAO/WHO, JECFA và FCC công bố đạt tiêu chuẩn dùng cho thực phẩm. Sản phẩm này đã đƣợc công bố chất lƣợng với BYT Việt Nam số 16536/2005/YT-CNTC.
2.1.3. Enzyme Protex
Điều kiện hoạt của Protex51FP khoảng pH = 6 - 9, tối ƣu ở pH = 7,5, ở nhiệt độ 250
C-600C, tối ƣu ở 500C,Protex có hoạt tính 400,000 HU/g (tối thiểu).
2.2.Phƣơng pháp nghiên cứu
2.2.1.Xác định thành phần hóa học của hỗn hợp đầu xương cá Chẽm
Xác định thành phần hóa học của hỗn hợp đầu xƣơng cá Chẽm đƣợc thực hiện theo sơ đồ sau:
Sơ đồ
Hình 2.2.Sơ đồ xác định thành phần hóa học của hỗn hợp đầu và xƣơng cá Chẽm
Hỗn đầu và xƣơng cá hợp Chẽm
Xay nhỏ
2.2.2.Xác định khối lượng của các sản phẩm thu được từ sự thủy phân hỗn hợp đầu và xương cá Chẽm
Sơ đồ
Hình 2.3. Sơ đồ xác định khối lƣợng của các sản phẩm thu đƣợc từ sự thủy phân hỗn hợp đầu và xƣơng cá Chẽm
Thuyết minh quy trình
Nguyên liệu
Nguyên liệu ở đây là hỗn hợp đầu và xƣơng cá Chẽm đã đƣợc nghiền nhỏ, và đông lạnh.
Rã đông
Nguyên liệu đƣợc lấy ra khỏi tủ đông và đƣợc để ở ngăn mát của tủ lạnh để rã đông, nhiệt độ khoảng 40
C.
Thủy phân bằng enzyme Flavourzyme
Sau khi nguyên liệu đã ra đông hoàn toàn tiến hành thủy phân 4 mẫu, mỗi mẫu 1kg nguyên liệu bằng enzyme Flavourzyme với tỷ lệ nƣớc/nguyên liệu là 1:1, tỷ lệ enzyme/nguyên liệu là 1%, nhiệt độ là 500
C, pH tự nhiên, thời gian thủy phân lần lƣợt là 2 giờ, 4 giờ, 6 giờ và 8 giờ.Tiến hành thủy phân trong bể ổn nhiệt, giữ cho nhiệt độ của luôn luôn ổn định. Trong quá trình thủy phân phải thƣờng xuyên khuấy đảo.
Bất hoạt enyme
Sau khi thủy phân ta bất hoạt enzyme Flavourzyme ở nhiệt độ 850C, trong 15 phút.
Lọc
Hỗn hợp sau thủy phân có chứa xƣơng, ta tiến hành lọc qua ray để tách riêng phần xƣơng và phần dịch loc. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Rửa xƣơng
Xƣơng sau khi đƣợc tách ra đƣợc rửa bằng nƣớc nóng đun sôi để loại bỏ hết các chất còn bám trên xƣơng nhƣ dịch, dầu. Xƣơng sau khi rửa có màu trắng.
Sấy xƣơng
Sau khi rửa xƣơng bằng nƣớc nóng ta để cho ráo nƣớc rồi sau đó tiến hành sấy khô. Nhiệt độ sấy là 500C.
Xƣơng sau khi sấy đem xay nhỏ thành bột khoáng, tiến hành cân để xác định khối lƣợng sau đó bao gói vào túi PE rồi bảo quản ở ngăn mát ( nhiệt độ khoảng 40
C) Ly tâm
Dịch lọc sau khi lọc đƣợc mang đi ly tâm. Tốc độ ly tâm là 3500 vòng trong vòng 30 phút.
Sau khi ly tâm thu đƣợc 3 phần: dầu cá, dịch protein thủy phân và bã ly tâm. Dầu đƣợc đong để xác định thể tích thu đƣợc.
Sấy phun
Dịch protein thủy phân đƣợc phối trộn với maltodextrin để làm chất hỗ trợ cho quá trình sấy. Tỷ lệ maltodextrin là 10%. Sau đó đem đi sấy ở nhiệt độ 1350
C, tốc độ bơm dịch là 12ml/phút, áp suất khí nén bằng 0.5bar.
Sau khi sấy phun thu đƣợc sản phẩm thủy phân protein (bột protein thủy phân). Sản phẩm thủy phân protein đƣợc đóng gói trong túi nhựa và đƣợc bảo quản ở nhiệt độ lạnh (khoảng 40C).
Bã ly tâm đƣợc đem đi sấy ở nhiệt độ 500C thu đƣợc bột protein không tan đem đi cân.
2.2.3.Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến độ thủy phân, thủy phân protein từ hỗn hợp đầu và xương cá Chẽm bằng enzyme Flavourzyme
Sơ đồ
Hình 2.4. Sơ đồ thí nghiệm xác định ảnh hƣởng của thời gian thủy phân đến độ thủy phân, thành phần hóa học, độ hoà tan và khả năng chống oxy hóa của sảnphẩmthủy phân protein từ hỗn hợp đầu và xƣơng cá Chẽm bằng enzyme
Thuyết minh quy trình
Nguyên liệu
Nguyên liệu ở đây là hỗn hợp đầu và xƣơng cá Chẽm đã đƣợc nghiền nhỏ và đông lạnh.
Rã đông
Nguyên liệu đƣợc lấy ra khỏi tủ đông và đƣợc để ở ngăn mát của tủ lạnh để rã đông, nhiệt độ khoảng 40
C.
Thủy phân bằng enzyme Flavourzyme
Sau khi nguyên liệu đã ra đông hoàn toàn tiến hành thủy phân 4 mẫu, mỗi mẫu 1kg nguyên liệu bằng enzyme Flavourzyme với tỷ lệ nƣớc/nguyên liệu là 1:1, tỷ lệ enzyme/nguyên liệu là 1%, nhiệt độ là 500C, pH tự nhiên, thời gian thủy phân lần lƣợt là 2 giờ, 4 giờ, 6 giờ, 8 giờ. Tiến hành thủy phân trong bể ổn nhiệt, giữ cho nhiệt độ của luôn luôn ổn định. Trong quá trình thủy phân phải thƣờng xuyên khuấy đảo
Bất hoạt enyme
Sau khi thủy phân ta bất hoạt enzyme Flavourzyme ở nhiệt độ 850C, trong 15 phút.
Lọc
Hỗn hợp sau thủy phân có chứa xƣơng, ta tiến hành lọc qua ray để tách riêng phần xƣơng và phần dịch loc.
Ly tâm
Dịch lọc sau khi lọc đƣợc mang đi ly tâm. Tốc độ ly tâm là 3500 vòng trong vòng 30 phút. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Sau khi ly tâm thu đƣợc 3 phần: dầu cá, dịch protein thủy phân và bã ly tâm. Xác định độ thủy phân
Sấy phun
Dịch protein thủy phân đƣợc phối trộn với maltodextrin để làm chất hỗ trợ cho quá trình sấy. Tỷ lệ maltodextrin là 10%. Sau đó đem đi sấy ở nhiệt độ 1350C, tốc độ bơm dịch là 12ml/phút, áp suất khí nén bằng 0.5bar. Sau khi sấy phun thu đƣợc các sản phẩm thủy phân protein.
Xác định thành phần hóa học, độ hòa tan và khả năng chống oxy hóa
Sản phẩm thủy phân protein đƣợc mang đi xác định thành phần hóa học, độ hòa tan và khả năng chống oxi hóa của sản phẩm thủy phân protein. Để xác định khả năng chống oxi hóa tiến hành xác định khả năng khử gốc tự do DPPH và xác định tổng năng lực khử.
2.2.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của loại enzyme và tỉ lệ nước đến độ thủy phân, độ hoà tan và khả năng chống oxy hóa của sản phẩm thủy phân protein từ hỗn hợp đầu và xương cá Chẽm
Sơ đồ:
Hình 2.5. Sơ đồ thí nghiệm xác định ảnh hƣởng của loại enzyme và tỉ lệ nƣớc đến độ thủy phân, độ hoà tan và khả năng chống oxy hóa của sản
Thuyết minh quy trình
Nguyên liệu
Nguyên liệu ở đây là hỗn hợp đầu và xƣơng cá Chẽm đã đƣợc nghiền nhỏ và đông lạnh.
Rã đông
Nguyên liệu đƣợc lấy ra khỏi tủ đông và đƣợc để ở ngăn mát của tủ lạnh để rã đông, nhiệt độ rã đông khoảng 40C.
Thủy phân bằng enzyme Flavourzyme
Sau khi nguyên liệu đã ra đông hoàn toàn tiến hành thủy phân 4 mẫu bằng enzyme Flavourzyme, mỗi mẫu 250g nguyên liệu bằng enzyme Flavourzyme, tỷ lệ enzyme/nguyên liệu là 1%, nhiệt độ là 500C, pH tự nhiên, thời gian thủy phân là 6 giờ. Tỷ lệ nƣớc lần lƣợt là 30%, 50%, 70%, 100%. Tiến hành thủy phân trong bể ổn nhiệt, giữ cho nhiệt độ của luôn luôn ổn định. Trong quá trình thủy phân phải thƣờng xuyên khuấy đảo. Thủy phân bằng enzyme Protex
Thủy phân 4 mẫu khác bằng enzyme Protex, thủy phân trong cùng một điều kiện với các mẫu thủy phân bằng enzyme Flavourzyme. Mỗi mẫu 250g nguyên liệu , tỷ lệ enzyme/nguyên liệu là 1%, nhiệt độ là 500C, pH tự nhiên, thời gian thủy phân là 6 giờ. Tỷ lệ nƣớc lần lƣợt là 30%, 50%, 70%, 100%. Tiến hành thủy phân trong cùng 1 bể ổn nhiệt, giữ cho nhiệt độ của luôn luôn ổn định. Trong quá trình thủy phân phải thƣờng xuyên khuấy đảo.
Bất hoạt enyme
Sau khi thủy phân bất hoạt enzyme Flavourzyme và enzyme Protex ở nhiệt độ 850C, trong 15 phút.
Lọc
Hỗn hợp sau thủy phân có chứa xƣơng, tiến hành lọc qua ray để tách riêng phần xƣơng và phần dịch lọc
Ly tâm
Dịch lọc sau khi lọc đƣợc mang đi ly tâm. Tốc độ ly tâm là 3500 vòng trong vòng 30 phút.
Sau khi ly tâm thu đƣợc 3 phần: dầu cá, dịch protein thủy phân và bã ly tâm. Xác định độ thủy phân
Dịch protein thủy phân đƣợc mang đi xác định độ thủy phân. Sấy phun
Dịch protein thủy phân đƣợc phối trộn với maltodextrin để làm chất hỗ trợ cho quá trình sấy. Tỷ lệ maltodextrin là 10%. Sau đó đem đi sấy ở nhiệt độ 1350C, tốc độ bơm dịch là 12ml/phút, áp suất khí nén bằng 0.5bar. Sau khi sấy phun thu đƣợc các sản phẩm thủy phân protein.
Xác định thành phần hóa học, độ hòa tan và khả năng chống oxy hóa
Sản phẩm thủy phân protein đƣợc mang đi xác định thành phần hóa học, độ hòa tan và khả năng chống oxi hóa của sản phẩm thủy phân protein. Để xác định khả năng chống oxi hóa tiến hành xác định khả năng khử gốc tự do DPPH và xác định tổng năng lực khử.
2.2.5.Phương pháp phân tích
- Xác định hàm lƣợng ẩm bằng phƣơng pháp sấy ở nhiệt độ 1000
- 1050C theo TCVN 3700-1990. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Xác định hàm lƣợng tro bằng phƣơng pháp nung ở nhiệt độ cao5500
- 6000C theo TCVN 5611-1991
- Xác định lipid bằng phƣơng pháp Folch (1957
- Xác định hàm lƣợng Nitơ tổng số bằng phƣơng pháp Kjeldahl theo TCVN 3705 – 1990. Hàm lƣợng protein thô = Ni tơ tổng số x 6,25 - Phƣơng pháp xác định độ thủy phân theo phƣơng pháp DNFB. - Xác định độ hòa tan theo Nabil Souissi và cộng sự (2007)[25].
- Xác định khả năng khử gốc tự do DPPH theo K. Elavarasan và cộng sự (2012)[23].
- Xác định tổng năng lực khử theo K. Elavarasan và cộng sự (2012)[23].
2.2.6.Phương pháp xử lý số liệu
Số liệu đƣợc xử lý bằng phần mềm Excel và phần mềm SPSS 15. Kết quả đƣợc báo cáo là giá trị trung bình của 3 lần lặp lại.
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1 Kết quả xác định thành phần hóa học của hỗn hợp đầu và xƣơng cá Chẽm
Thành phần hóa học của hỗn hợp đầu và xƣơng cá Chẽm đƣợc trình bày trong bảng sau:
Bảng 3.1. Thành phần hóa học của hỗn hợp đầu và xƣơng cá Chẽm
Chỉ tiêu Nƣớc Protein Lipid Tro
Hàm lƣợng (%) 61,24 ± 0,49 17,85 ± 0,16 8,12 ± 0,15 11,58 ± 0,26
Từ bảng kết quả xác định thành phần hóa học của hỗn hợp đầu và xƣơng cá Chẽm trên ta thấy hàm lƣợng nƣớc trong nguyên liệu cao chiếm 61,24%, hàm lƣợng protein cao 17,85%, hàm lƣợng tro và lipid cũng khá cao (lipid chiếm 8,12 %, tro chiếm 11,58 %). Vì vậy có thể tận dụng lƣợng protein cao trong hỗn hợp đầu và xƣơng cá Chẽm để sản phẩm thủy phân protein.
3.2.Kết quả xác định khối lƣợng các sản phẩm tạo ra từ quá trình thủy phân hỗn hợp đầu và xƣơng cá Chẽm
Tiến hành thủy phân hỗn hợp đầu và xƣơng cá Chẽm bằng enzyme Flavourzyme với các thông số nhƣ sau: N/NL là 1:1, tỷ lệ E/NL là 0,1%, tỷ lệ, nhiệt độ là 500C, pH tự nhiên,thời gian thủy phân là 2 giờ, 4 giờ, 6 giờ và 8 giờ thu đƣợc các sản phẩm nhƣ sau:
- Bột protein thủy phân - Dầu cá
- Bột khoáng
Bột protein Dầu cá
Bột khoáng Bột protein không tan Hình 3.1. Các sản phẩm tạo ra từ quá trình thủy phân protein từ hỗn
hợp đầu và xƣơng cá Chẽm
Bảng 3.3. Khối lƣợng các sản phẩm tạo ra từ quá trình thủy 1kg phân hỗn hợp đầu vàxƣơng cá Chẽm
Bột protein
thủy phân (g) Dầu cá (ml)
Bột protein
không tan (g) Bột khoáng (g) Sản phẩm thủy phân 2 giờ 74,47 ± 0,14 59 ± 0,05 46,93 ± 0,15 154,58 ± 0, 12 Sản phẩm thủy phân 4 giờ 79,43 ± 0,21 63 ± 0,09 39,36 ± 0,03 152,93 ± 0,19 Sản phẩm thủy phân 6 giờ 89,53 ± 0,13 68 ± 0,12 37,21 ± 0,19 151,41 ± 0,13 Sản phẩn thủy phân 8 giờ. 94,67 ± 0,17 72 ± 0,07 36,85± 0,14 150,72 ± 0,09
Từ bảng 3.2 ta thấy thời gian thủy phân càng tăng thì lƣợng bột protein tạo ra càng nhiều, thủy phân hỗn hợp đầu và xƣơng cá Chẽm trong 2 giờ thu đƣơc 74,47 g bột protein, thủy phân trong 4 giờ thì thu đƣợc 79,43g bột protein, tiếp tục tăng thời gian thủy phân lên 6 giờ và 8 giờ thì lƣợng bột tạo ra càng nhiều (thủy phân trong 6 giờ tạo ra 89,53g, trong 8 giờ tạo ra 94,67g). Tƣợng tự lƣợng dầu tạo ra cũng tăng theo thời gian, trong 2 giờ đầu thủy phân tạo ra 59ml dầu, trong 4 giờ thì tạo ra 63ml, trong 6 giờ là 68ml và 8 giờ là 72 ml. Lƣợng bột protein không tanvà hàm lƣợng khoáng thì giảm khi tăng thời gian thủy phân. Cụ thể trong 2 giờ đầu, thủy phân bột protein không tan là 46,93g trong 4 giờ, 6 giờ và 8 giờ lần lƣợt là 39,36g, 37,21g và 35,90g. Hàm lƣợng khoáng cũng giảm nhƣng lƣợng giảm không đáng kể.
Thời gian thủy phân càng tăng, enzyme càng cắt đứt đƣợc nhiều liên kết peptid nên lƣợng dịch thủy phân tạo ra càng nhiều, dịch thủy phân sau khi sấy cho ra bột protein thủy phân, lƣợng dịch tạo ra tăng dần theo thời gian nên lƣợng bột protein thủy phân cũng tăng theo thời gian thủy phân. Trong quá trình thủy phân do có sự phá vỡ mô tế bào nên lipit đƣợc giải phóng là lƣợng tăng dần. Thời gian thủy phân càng tăng quá trình thủy phân càng triệt để làm cho protein chƣa đƣợc thủy phân càng ít dần dẫn đến khối lƣợng bột protein không tan giảm dần theo thời gian.
3.3. Ảnh hƣởng của thời gian thủy phân đến độ thủy phân, thành phần hóa học, độ hoà tan và khả năng chống oxy hóa của sản phẩm thủy phân protein từ hỗn hợp đầu và xƣơng cá Chẽm bằng enzyme Flavourzyme (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
3.3.1. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến độ thủy phân của sản phẩm thủy phân protein từ hỗn hợp đầu và xương cá Chẽm bằng enzyme Flavourzyme
Ảnh hƣởng của thời gian thủy phân đến độ thủy phân của sản phẩm thủy phân protein từ hỗn hợp đầu và xƣơng cá Chẽm đƣợc thể hiện ở hình 3.2
Hình 3.2. Ảnh hƣởng của thời gian thủy phân đến độ thủy phân của sản phẩm thủy phân protein từ hỗn hợp đầu và xƣơng cá Chẽm bằng enzyme
Flavourzyme.
Các giá trị trung bình mang ký tự khác nhau thì khác nhau có ý nghĩa. (P<0,05)
Kết quả nghiên cứu cho thấy: thời gian thủy phân có ảnh hƣởng đến mức độ thủy phân. khi thời gian thủy phân tăng thì độ thủy phân tăng. Cụ thể, từ 0 giờ đến 2 giờ độ thủy phân tăng mạnh, từ 2 giờ đến 4 giờ tăng từ 21,68% đến 27,77%. Từ 4 giờ đến 6 giờ tăng từ 27,77% đến 29,68%, từ 6 giờ đến 8 giờ tăng từ 29,68% đến 30,72%. Tuy nhiên từ 6 giờ đến 8 giờ mức độ thủy phân có tăng nhƣng tăng rất ít.
Khi thời gian thủy phân tăng lên, liên kết peptid của protein bị cắt đứt càng nhiều dẫn đến độ thủy phân tăng.
0 21.68 a 27.77 b 29.68 c 30.72 d -5 0 5 10 15 20 25 30 35 0 2 4 6 8 10 Độ t h ủ y p h ân ( % )
3.3.2. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến thành phần hóa học của sản phẩm thủy phân protein từ hỗn hợp đầu và xương cá Chẽm bằng enzyme Flavourzyme
Thành phần hóa học của sản phẩm thủy phân protein thủy phân đƣợc thể hiện trong bảng 3.3 sau:
Bảng 3.4. Thành phần hóa học của bột thủy phân protein
Nƣớc (%) Protein thô (%) Lipit (%) Khoáng (%)
Bột protein thủy phân 2 giờ 4,20 a ± 0,16 77,85a ± 0,09 2,15a± 0,03 2,29d ± 0,09 Bột protein thủy phân 4 giờ 3,12 a ± 0,03 78,77b ± 0,04 2,26b± 0,06 2,19c ± 0,12 Bột protein thủy phân 6 giờ 3,49 a ± 0,18 79,64c ± 0,05 2,37c± 0,03 2,06b ± 0,14 Bộtprotein thủy phân 8 giờ 3,92 a ± 0,17 80,08c± 0, 05 2,48d± 0,04 1,92a ± 0.17
Ghi chú: Các giá trị trung bình trong cung cột mang ký tự khác nhau thì khác n au có ý n ĩa. (P<0,05)
Từ bảng thành phần hóa học của bột thủy phân protein ta thấy hàm lƣợng protein chiếm tỷ lệ cao vào tăng dần theo thời gian thủy phân. Cụ thể, trong 2 giờ thủy phân hàm lƣợng protein đạt 77,85% , thủy phân trong 4 giờ hàm lƣợng protein tăng lên 78,77%, trong 6 giờ và 8 giờ lần lƣợt là 79,64% và 80,08%. Tuy nhiên không có sự khác biệt có ý nghĩa giữa hàm lƣợng protein trong mẫu bột thủy phân 6 giờ và mẫu bột thủy phân 8 giờ. Hàm lƣợng lipid cũng tăng dần. Hàm lƣợng ẩm dao động trong khoảng 3,12% đến 4,20%. Hàm khoáng nằm trong khoảng 1,92% đến 2,29%.
3.3.3. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến độ hòa tan của sản phẩm thủy phân protein từ hỗn hợp đầu và xương cá Chẽm bằng enzyme Flavourzyme
Ảnh hƣởng của thời gian thủy phân đến độ thủy phân hòa tan của sản phẩm thủy phân protein từ hỗn hợp đầu và xƣơng cá Chẽm đƣợc thể hiện ở hình 3.3.
Hình 3.3. Ảnh hƣởng của thời gian thủy phân đến độ hòa tan của sản phẩm thủy phân protein từ hỗn hợp đầu và xƣơng cá Chẽm bằng enzyme
Flavourzyme.
Các giá trị trung bình mang ký tự khác nhau thì khác nhau có ý nghĩa. (P<0,05)
Nhìn vào hình 3.3 ta thấy thời gian thủy phân ảnh hƣởng đến mức độ hòa tan của sản phẩm thủy phân protein. Khi thời gian thủy phân tăng thì độ hòa tan cũng tăng. Độ hòa tan của các sản phẩm thủy phân ở 2 giờ, 4 giờ, 6 giờ, 8 giờ lần lƣợt là 84, 32 %, 88,00 %, 91,43%, 91,61 %. Tuy nhiên không có sự khác biệt có ý nghĩa về của độ hòa tan của sản phẩm thủy phân ở 6 giờ và 8 giờ. Thủy phân trong 8 giờ đã cho độ hòa tan cao nhất. Khi thời gian thủy phân tăng, độ thủy phân tăng,