Nghiên cứu ứng dụng enzyme protease trong chế biến bột protein thủy phân từ phụ phẩm cá tra sử dụng làm môi trường nuôi cấy vi sinh vật

GIỚI THIỆU

Tính c ấ p thi ế t c ủ a lu ậ n án

Ngành công nghiệp cá đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế toàn cầu với sản lượng hàng năm khoảng 140 triệu tấn, trong đó 80% phục vụ tiêu dùng con người Khoảng 1 tỷ người phụ thuộc vào ngành chế biến và xuất khẩu cá Tuy nhiên, quá trình chế biến vẫn để lại nhiều sản phẩm phụ như đầu, da, thịt vụn, vây, nội tạng và trứng cá, chiếm hơn 60% tổng sinh khối Những phụ phẩm này thường bị loại bỏ mà không được thu hồi, dẫn đến tác động sinh thái lớn và ảnh hưởng tiêu cực đến khả năng kinh tế của ngành thủy sản Do đó, cần có các biện pháp kỹ thuật để tận dụng phụ phẩm cá làm nguyên liệu sản xuất các hợp chất giá trị gia tăng.

Trong những năm qua, nghề nuôi cá tra ở Việt Nam đã phát triển nhanh chóng, góp phần nâng cao thu nhập cho người nuôi và trở thành mặt hàng xuất khẩu quan trọng trong ngành thủy sản Theo thống kê của VASEP, sản lượng cá tra liên tục tăng từ năm 2015 đến 2019, với giá trị xuất khẩu đạt 1,565 tỷ USD vào năm 2015 và tăng lên 2,261 tỷ USD vào năm 2018 Đến ngày 19/11/2019, diện tích nuôi cá tra đạt 7.127 ha, tăng 2.086 ha, tương đương 41,3% so với cùng kỳ năm trước.

Tính đến năm 2019, diện tích thu hoạch cá tra đạt 5.412 ha, tăng 44,6% so với cùng kỳ năm 2018, trong khi sản lượng thu hoạch đạt 1.072.677 tấn, giảm 0,7% so với năm trước Đến tháng 9/2019, tổng diện tích nuôi cá tra áp dụng tiêu chuẩn VietGAP khoảng 2.000 ha, trong khi diện tích áp dụng các tiêu chuẩn GAP khác như GlobalGAP, ASC, BAP đạt 1.900 ha.

Quá trình chế biến cá tra xuất khẩu chỉ sử dụng 1/3 khối lượng nguyên liệu, dẫn đến việc thải ra khoảng 600.000 tấn phụ phẩm từ 1 triệu tấn nguyên liệu cá tra mỗi năm Những phụ phẩm này bao gồm đầu xương, da, dè, mỡ, bao tử, thịt vụn và máu cá, chứa nhiều thành phần giá trị Chúng có thể được sử dụng để sản xuất nhiên liệu sinh học, dầu ăn, gelatin, phân bón lá, thực phẩm chức năng và mỹ phẩm Phụ phẩm sau chế biến cá tra phi lê chiếm khoảng 60-65% tổng khối lượng nguyên liệu, là nguồn nguyên liệu quan trọng cho chế biến bột phụ phẩm cá tra.

Ngành Công nghệ thực phẩm 2 Khoa Nông nghiệp sử dụng đầu, xương, da và thịt vụn sau khi phi lê cá, qua quy trình xay tươi, luộc chín và loại bỏ dầu, sau đó sấy khô để sản xuất phụ phẩm cá da trơn Tuy nhiên, trong quá trình chế biến, nhiều nước thải được thải ra, đặc biệt tại các nhà máy nhỏ không có hệ thống máy móc hiện đại, dẫn đến lãng phí tài nguyên và ô nhiễm môi trường.

Phụ phẩm từ chế biến thực phẩm thường được xem là chất thải cần xử lý để tránh ô nhiễm môi trường Tuy nhiên, những sản phẩm này, đặc biệt là đầu và khung xương, chứa nhiều giá trị gia tăng như protein, axit amin, collagen, gelatin, dầu và enzym Chúng có thể cung cấp một nguồn protein phong phú với hàm lượng 42,7% protein, mang lại giá trị dinh dưỡng cao Những phụ phẩm này có thể được chế biến thành các sản phẩm thực phẩm có giá trị gia tăng, đáp ứng các yêu cầu về chức năng và dinh dưỡng.

Tổng lượng protein trong các sản phẩm phụ của cá có thể chiếm từ 10-20% (w/w), với hàm lượng protein thô dao động từ 8 đến 35% (Sila và Bougatef, 2016) Để thu hồi protein và peptide từ các sản phẩm phụ này, nhiều phương pháp như thủy phân bằng axit hoặc kiềm, tự phân và thủy phân enzym đã được phát triển Các protein cá không thủy phân thường thiếu các đặc tính chức năng do khả năng tiếp cận kém với các trình tự peptide cần thiết (Ghaly et al., 2013; Kim và Wijesekara).

Gần đây, nghiên cứu về sản phẩm thủy phân từ cá đã chỉ ra rằng chuỗi peptid có hoạt tính sinh học đa dạng, bao gồm tính chất chống oxy hóa, hạ huyết áp, kháng khuẩn, giải phóng cholecystokinin và chống tăng sinh Các sản phẩm thủy phân protein từ nội tạng cá được cho là chứa nhiều peptid dinh dưỡng và chức năng vượt trội hơn Chất lượng của sản phẩm thủy phân protein nội tạng dạng sấy phun, được chiết xuất từ chất thải chế biến cá tra qua phương pháp enzym và hóa học, đã được nghiên cứu để đánh giá ảnh hưởng đến năng suất, thành phần hóa học, màu sắc và các đặc tính chức năng.

Thủy phân bằng enzym được ưa chuộng hơn so với thủy phân hóa học nhờ vào nhiều ưu điểm, bao gồm điều kiện phản ứng nhẹ, sản phẩm không mong muốn thấp và chất lượng sản phẩm cao Quá trình này cũng cho phép kiểm soát dễ dàng mức độ thủy phân, đồng thời giữ lại các đặc tính mong muốn của sản phẩm.

Ngành Công nghệ thực phẩm 3 Khoa Nông nghiệp tập trung vào giá trị dinh dưỡng của protein nguồn Quá trình thủy phân protein bằng enzyme mang lại lợi ích lớn, cho phép định lượng aspargine, glutamine và các chất cặn nhạy cảm khác mà thường bị phá hủy bởi thủy phân acid hoặc kiềm, đồng thời không gây phân hóa trong quá trình tiêu hóa (Ghaly et al., 2013) Các enzyme phân giải protein như alcalase, papain, pepsin, trypsin, và bromelain thường được sử dụng để chuyển đổi protein thành các sản phẩm chức năng và có giá trị dinh dưỡng cao (Kristinsson và Rasco, 2000; Shahidi et al., 1995; Hsu, 2010; Je et al., 2007).

Sản xuất protein từ cá thủy phân thông qua quá trình thủy phân bằng enzyme là một phương pháp hiệu quả để gia tăng giá trị cho chất thải cá giàu protein (Ngo et al., 2010; Raghavan và Kristinsson, 2008).

Chế biến dịch thủy phân từ phụ phẩm cá tra giúp tận dụng hiệu quả các sản phẩm phụ trong ngành công nghiệp thức ăn vật nuôi và cá Các phụ phẩm như da được chế biến thành gelatine và collagen tại Nhà máy chế biến collagen Vĩnh Hoàn Đồng Tháp, phục vụ cho thực phẩm và mỹ phẩm Vây cá cũng được sử dụng để sản xuất collagen, trong khi vây và bao tử cá có thể xuất khẩu hoặc chế biến tại nhà hàng Thịt dè cá tra được chế biến thành surimi và cá viên, tuy nhiên, chỉ khoảng 30% phụ phẩm được tận dụng Các thành phần như máu cá, thịt vụn, protein từ đầu và xương cá vẫn chưa được khai thác Phần lớn phụ phẩm này chỉ được sơ chế và sấy khô để làm bột cá cho thức ăn chăn nuôi, nếu không được xử lý, chúng có thể gây ô nhiễm môi trường.

Việc sử dụng phụ phẩm cá tra hiện nay chưa đạt hiệu quả cao, phản ánh thực trạng của ngành công nghiệp chế biến sản phẩm từ cá tra Do đó, việc tìm kiếm phương pháp xử lý phụ phẩm cá tra một cách hiệu quả, kinh tế và thân thiện với môi trường ngày càng trở nên cần thiết.

Sản phẩm thủy phân protein từ phụ phẩm cá đang thu hút sự chú ý ngày càng tăng trong những năm gần đây Nhiều nghiên cứu đã được tiến hành để đánh giá điều kiện thủy phân và các tính chất chức năng của protein cá Đặc biệt, một số nghiên cứu cho thấy việc sử dụng enzyme để thủy phân các sản phẩm phụ của cá có thể thu hồi những thành phần giá trị.

Ngành Công nghệ thực phẩm đã áp dụng nhiều enzyme phân giải protein như alcalase, pepsin, papain, flavozyme và bromelain trong quá trình thủy phân cá, theo nghiên cứu của Kristinsson và Rasco (2000a, 2000b) cùng các tác giả khác (et al., 2007; Safari et al., 2009; Renhoran et al., 2011).

Enzyme papain được dùng thủy phân protein cá, protein thủy phân ở mức độ trung bình được sử dụng làm môi trường nuôi cấy vi sinh vật (Dufosse et al.,

Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chung của nghiên cứu là sản xuất bột protein thủy phân từ phụ phẩm cá tra bằng enzyme ngoại bào, nhằm gia tăng giá trị cho nguồn phụ phẩm giàu protein này Giải pháp này không chỉ thân thiện với môi trường mà còn hứa hẹn mang lại lợi ích kinh tế, giúp tăng lợi nhuận và phát triển bền vững cho ngành nuôi trồng và chế biến thủy sản.

Mục tiêu của nghiên cứu là khảo sát động học quá trình thủy phân bằng enzyme bromelain, papain và neutrase trên protein phụ phẩm từ thịt dè và máu cá tra Nghiên cứu cũng nhằm tìm hiểu các đặc tính chức năng của sản phẩm thủy phân, với ứng dụng làm môi trường thay thế peptone trong nuôi cấy vi sinh vật Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp thông tin kỹ thuật quan trọng để lựa chọn protease và điều kiện chế biến, tối ưu hóa hiệu quả sử dụng phụ phẩm cá tra qua phương pháp thủy phân enzyme, nhằm biến chúng thành nguồn peptone cho vi sinh vật sinh tổng hợp.

Ngành Công ngh ệ th ự c ph ẩ m 5 Khoa Nông nghi ệ p

Nội dung nghiên cứu

Luận án nghiên cứu các nội dung cơ bản sau:

- Xác định thành phần hóa lý phụ phẩm thịt dè cá tra và máu cá tra

- Khảo sát ảnh hưởng của thời gian gia nhiệt và pH đến quá trình thu hồi protein máu cá tra

- Khảo sát khả năng tách béo phụ phẩm thịt dè và máu cá tra bằng NaHCO3

- Khảo sát điều kiện thủy phân protein: nồng độ enzyme/cơ chất theo thời gian thủy phân

Ứng dụng chế phẩm protein thủy phân từ phụ phẩm cá tra cung cấp nguồn dinh dưỡng đạm cho việc nuôi cấy vi sinh vật, bao gồm nấm mốc Aspergillus oryzae và vi khuẩn Bacillus subtilis Việc sử dụng các sản phẩm này không chỉ tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có mà còn nâng cao hiệu quả trong quá trình sản xuất vi sinh vật.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Luận án nghiên cứu phụ phẩm cá tra, bao gồm thịt dè và máu cá tra, từ quy trình chế biến cá tra phi lê đông lạnh nhằm sản xuất bột protein thủy phân giàu đạm Nghiên cứu tập trung vào việc xác định thành phần hóa lý của phụ phẩm cá tra và ứng dụng ba enzyme thương mại để thủy phân protein, tạo ra dung dịch đạm có giá trị dinh dưỡng cao Sản phẩm cuối cùng được sấy phun để chế tạo bột đạm, phục vụ cho môi trường nuôi cấy vi sinh vật.

Ý nghĩa của luận án

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng enzyme bromelain, papain và neutrase có khả năng thủy phân hiệu quả các phụ phẩm từ cá tra, như thịt dè và máu cá Việc sử dụng các enzyme thương mại này không chỉ giúp thủy phân các nguyên liệu trên mà còn tạo điều kiện thuận lợi cho việc nuôi cấy vi khuẩn Bacillus subtilis và nấm mốc Aspergillus oryzae Sản phẩm thủy phân protein từ phụ phẩm này có thể được sử dụng như nguồn peptone trong nuôi cấy vi sinh vật, cho thấy đây là giải pháp tối ưu để tận dụng hiệu quả nguồn phụ phẩm từ ngành chế biến cá tra phi lê.

Nghiên cứu của luận án cung cấp nền tảng cho các nghiên cứu quy mô lớn hơn về việc thu nhận và ứng dụng protein thủy phân từ phụ phẩm cá tra Điều này không chỉ nâng cao giá trị của nguồn nguyên liệu mà còn góp phần giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.

Điể m m ớ i c ủ a lu ậ n án

Luận án nghiên cứu ba enzyme thương mại để thủy phân protein từ phụ phẩm thịt dè và máu cá tra, tạo ra sản phẩm dinh dưỡng có giá trị như peptone cho vi sinh vật Nghiên cứu này mở ra hướng đi mới trong sản xuất protein thủy phân từ các phụ phẩm, đồng thời cung cấp thông tin về động học của quá trình thủy phân Việc sử dụng enzyme bromelain, papain và neutrase không chỉ giúp nâng cao giá trị phụ phẩm protein mà còn giảm chi phí xử lý và ô nhiễm môi trường, cải thiện giá trị thương mại của phụ phẩm cá tra.

PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Phương tiện nghiên cứu

3.1.1 Thời gian và địa điểm

- Thời gian: Các thí nghiệm trong luận án được thực hiện từ tháng 6 năm

Nghiên cứu được thực hiện tại phòng thí nghiệm bộ môn Công nghệ thực phẩm, Khoa Nông nghiệp, Trường Đại học Cần Thơ; xưởng thực hành Khoa Công nghệ, Trường Đại học Cần Thơ; và phòng Chế biến thuộc Trung Tâm Phát Triển Vườn Ươm Công Nghệ Công Nghiệp Việt Nam-Hàn Quốc.

Nguồn phụ phẩm từ cá và máu cá tra của Công ty cổ phần xuất nhập khẩu Cần Thơ (CASEAMEX) được bảo quản ở nhiệt độ 4C và vận chuyển về phòng thí nghiệm Bộ môn thực phẩm, Khoa Nông nghiệp, Trường đại học.

Cần Thơ Nguyên liệu dè cá được rửa sạch và xử lý nhiệt sơ bộ, trong khi máu cá được bảo quản đông ở nhiệt độ -20°C cho đến khi sử dụng trong thí nghiệm.

- Vi khuẩn Bacillus subtilis và nấm mốc Aspergillus oryzae nguồn gốc từ Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học Trường Đại học Cần Thơ

Bromelain (EC 3.4.22.32) from Merck (Germany) exhibits a catalytic activity of 2 U/mg at a temperature of 55°C and a pH of 6.5 Papain (EC 3.4.22.2), sourced from China, has a catalytic activity of 0.51 unit/mg, also at 55°C but with a pH of 7.5 Neutrase (EC 3.4.24.28), another enzyme from China, shows a catalytic activity of 0.8 Au/g at a temperature of 50°C and a pH of 6.5.

3.1.3 Dụng cụ và hóa chất

- Cân phân tích (OHAUS, Nhật)

- Máy sấy phun, Spray dryer LABPLANT CE, SD-05, England

- Máy xay thịt cá nhãn hiệu BLUESTONE (Model BLB-5335W);

- Hệ thống Kjeldahl, hệ thống soxhlet

- Máy đo pH (pH meter TOA HM-12P, Nhật)

- Máy đo quang phổ (Multiskan Spectrum)

- Máy đo độ nhớt (Brook Field LVDV – E)

- Bếp điện SANAKY (Nhật Bản);

- Hệ thống sắc ký khối phổ UPLC-MS/MS (nhãn hiệu WATERS, model Acquity TQ Detector)

- Một số dụng cụ khác ở phòng thí nghiệm

- Hóa chất xác định béo, đạm: NaOH (30%), hỗn hợp chất xúc tác (K2SO4:CuSO4:Se), H2SO4 đậm đặc, H2SO4 0,1N, H3BO3 2%, ether dầu hỏa

- Hóa chất xác định hoạt tính enzyme và hàm lượng tyrosin tổng: L-Tyrosine chuẩn (Merck, Đức), Na2HPO4, KH2PO4, HCl 0,2N, NaOH 0,5N, trichloacetic acid, folin-ciocalteu’s phenol (Merck, Đức)

Amino acid identification chemicals include a standard mixture of 17 amino acids at a concentration of 2.5 mM/L, with cystine at a concentration of 1.25 mM/L This mixture is sourced from Waters and includes acetonitrile and heptafluorobutyric acid, both originating from Germany.

The article discusses various chemicals used in scientific applications, including Peptone, acetic acid, casein, serine, and the Folin-Ciocalteu phenol reagent sourced from Germany It also lists other essential chemicals such as disodium hydrogen phosphate dodecahydrate (Na2HPO4.12H2O), potassium dihydrophosphate (KH2PO4), citric acid monohydrate (C6H8O7.H2O), and 10% trichloroacetic acid (TCA), along with 96% ethanol, sodium hydroxide (NaOH), hydrochloric acid (HCl), sulfuric acid (H2SO4), sodium bicarbonate (NaHCO3), sodium dodecyl sulfate (SDS), borax (disodium tetraborate), ortho-phthaldialdehyde (OPA), and dithiothreitol (DTT), primarily sourced from China, among other chemicals.

Phương pháp nghiên cứu

- Hàm lượng ẩm: Hàm lượng ẩm trong nguyên liệu được xác định bằng phương pháp sấy ở nhiệt độ 105 o C đến khối lượng không đổi (AOAC, 2000)

- Hàm lượng lipid: Hàm lượng lipid được phân tích bằng phương pháp Soxhlet (AOAC, 2000)

- Hàm lượng đạm: Xác định hàm lượng đạm tổng số bằng phương pháp Kjeldahl (AOAC, 2000)

- Phương pháp thủy phân protein bằng enzyme bromelain, papain và neutrase: Xác định hàm lượng tyrosine bằng phương pháp Anson cải tiến (Nguyễn Đức Lương, 2003).

- Xác định hàm lượng tyrosine tổng: Thủy phân bằng axit HCl 6 N (AOAC, 2000)

- Xác định hàm lượng đạm amin: Hàm lượng đạm amin bằng phương pháp OPA (AOAC, 2000); Hiệu suất=đạm tổng/đạm amin

- Xác định hàm lượng protein tổng: Phương pháp Kjeldahl (AOAC, 2000).

- Xác định hàm lượng tro: Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5105:2009 về thủy sản và sản phẩm thủy sản- xác định hàm lượng tro.

- Hiệu suất thủy phân theo tyrosine (DH) = tyrosine thủy phân/tổng tyrosine (Nielsen, el al., 2001)

- Phương pháp xác định đường cong tăng trưởng vi khuẩn Bacillus subtilis (CFU/mL) và nấm mốc Aspergillus oryzae bằng cách sử dụng số lượng khuẩn lạc

Bacillus subtilis nuôi cấy trong môi trường lỏng (Pant et al, 2015)

Máy lắc ở tốc độ 150–200 vòng/phút Ủ với lắc liên tục.Nhiệt độ 37 0 C trong 72 giờ

Aspergillus oryzae nuôi cấy trong môi trường lỏng (Srinubabu et al,

Máy lắc ở tốc độ 140 vòng/phút

Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4884-1:2015 quy định phương pháp xác định vi sinh vật trong chuỗi thực phẩm, cụ thể là cách đếm khuẩn lạc ở nhiệt độ 30 độ C bằng kỹ thuật đổ đĩa Phương pháp này giúp đánh giá sự hiện diện và số lượng vi khuẩn trong thực phẩm, từ đó đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm cho người tiêu dùng.

- Phương pháp xác định tổng số bào tử, nấm men, nấm mốc: Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5166:1990.

Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 8275-1:2010 quy định phương pháp xác định khuẩn lạc nấm men và nấm mốc trong thực phẩm và thức ăn chăn nuôi Phương pháp này giúp định lượng chính xác sự hiện diện của nấm men và nấm mốc, đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm Việc tuân thủ tiêu chuẩn này là cần thiết để bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng và nâng cao chất lượng sản phẩm.

- Hoạt tính protease được xác định bằng phương pháp Anson cải tiến (Nguyễn Đức Lương, 2003).

Hàm lượng acid amin trong quá trình thủy phân được xác định bằng thiết bị sắc ký khối phổ UPLC-MS/MS, theo phương pháp của Chaimbault et al, 1999.

3.2.2 Phương pháp đánh giá và xử lý số liệu

Thí nghiệm được thực hiện trên phụ phẩm cá tra từ các nhà máy chế biến và lặp lại 3 lần Dữ liệu thu thập được xử lý và biểu diễn đồ thị bằng phần mềm SAS 9.1.3 Portable và Excel 2010 Các tính toán thống kê và kiểm định được thực hiện bằng phần mềm Statgraphics Centurion XV.

Nội dung bố trí thí nghiệm

3.3.1 Xác định thành phần hóa lý phụ phẩm cá tra

3.3.1.1 Xác định thành phần hóa học của dè cá tra

* Mục đích: Xác định một số thành phần cơ bản của thịt dè cá tra, làm cơ sở cho việc nghiên cứu thu nhận protein thủy phân

Để tiến hành nghiên cứu, phụ phẩm thịt dè cá tra được thu nhận từ nhà máy chế biến và rửa sạch ở nhiệt độ lạnh Sau đó, các thành phần cơ bản của thịt dè cá tra sẽ được phân tích Thí nghiệm sẽ được thực hiện ngẫu nhiên với nguồn phụ phẩm này và lặp lại 3 lần cho mỗi chỉ tiêu khảo sát.

* Chỉ tiêu theo dõi: Protein tổng số (%), lipit (%), acid amin và độẩm (%)

* Kết quả thu nhận: Xác định một số thành phần cơ bản của thịt dè cá tra làm cơ sở cho việc bố trí các thí nghiệm tiếp theo

3.3.1.2 Xác định thành phần hóa học của máu cá tra

* Mục đích: Xác định một số thành phần cơ bản của máu cá tra, làm cơ sở cho việc nghiên cứu thu nhận protein thủy phân

Bố trí thí nghiệm được thực hiện với phụ phẩm máu cá tra thu nhận từ nhà máy chế biến và bảo quản ở nhiệt độ lạnh Các thành phần cơ bản của máu cá tra sẽ được phân tích nhanh chóng nhằm đảm bảo độ chính xác của kết quả Thí nghiệm được tiến hành ngẫu nhiên với nguồn phụ phẩm máu cá tra và thực hiện lặp lại ba lần cho mỗi chỉ tiêu khảo sát.

* Chỉ tiêu theo dõi: Protein tổng số (%), lipit (%), acid amin

* Kết quả thu nhận: Xác định một số thành phần cơ bản của máu cá tra làm cơ sở cho việc bố trí các thí nghiệm tiếp theo

3.3.2 Nội dung 1: Nghiên cứu thủy phân phụ phẩm thịt dè cá tra

3.3.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát khảnăng tách béo của dung dịch NaHCO 3

Mục đích của nghiên cứu này là xác định nồng độ NaHCO3 tối ưu để tách béo, nhằm chuẩn bị nguyên liệu cho quá trình thủy phân enzyme trong các thí nghiệm tiếp theo.

- Thí nghiệm một nhân tố

- Cốđịnh tỷ lệ thịt phụ phẩm thịt dè cá tra xay và dung dịch nước rửa là 1:4 và giữ nhiệt độ của hỗn hợp dung dịch thịt dè ở 10 0 C

- Nhân tố A: Nồng độ dung dịch NaHCO3, (%)

- Số lần lập lại: 3 lần

- Tổng sốđơn vị thí nghiệm: 4 x 3 = 12

Nguyên liệu được rửa sạch và xử lý nhiệt sơ bộ ở 60°C Phụ phẩm thịt cá tra sau khi xử lý được xay nhuyễn Thịt cá sau khi xay được tách béo bằng dung dịch NaHCO3 với các nồng độ 0, 0,1, 0,2 và 0,3%, tỷ lệ nguyên liệu so với dung dịch nước là 1:4 Mẫu thịt cá sau khi tách béo được ly tâm lạnh trong 10 phút ở 8°C.

Sau khi ly tâm ở tốc độ 10.000 vòng/phút, phần lắng được rửa lại bằng nước cất theo tỷ lệ 1:4 và tiếp tục ly tâm trong 5 phút ở 8 độ C với cùng tốc độ để thu hồi protein Tiến hành phân tích hàm lượng lipid và protein.

Xác định hàm lượng lipid và protein sau khi xử lý tách béo ở các nồng độ khác nhau của dung dịch NaHCO3

3.3.2.2 Thí nghiệm 2: Xác định các thông số động học v max và k m thủy phân thịt dè cá bằng 3 enzyme ngoại bào a) Thí nghiệm: Xác định các thông sốđộng học v max và k m thủy phân thịt dè cá bằng enzyme bromelain

Mục đích của nghiên cứu là xác định các thông số động học như vmax và km của enzyme bromelain trong quá trình thủy phân các phụ phẩm cá tra đã được tách béo bằng dung dịch NaHCO3, ở nồng độ tối ưu trong thí nghiệm tách béo.

- Cốđịnh pH=6,5 và nhiệt độ 55 o C tối ưu của enzyme

- Cố định nồng độ enzyme bromelain (1,5 mg) và thời gian thủy phân 30 phút

- Nhân tố B: Nồng độ cơ chất (g thịt phụ phẩm cá tra xay đã tách béo bằng dung dịch NaHCO3)

- Tổng sốđơn vị thí nghiệm: 11 x 3 = 33

Cơ chất thủy phân được cân và pha trộn với 10 mL dung dịch đệm phosphate pH 6,5, cùng với enzyme bromelain được chuẩn bị ở nồng độ đã chỉ định Sau đó, enzyme và cơ chất được ủ ở nhiệt độ 55°C trong 30 phút trước khi bắt đầu quá trình thủy phân Sau thời gian ủ, 0,5 mL (1,5 mg) dung dịch enzyme được thêm vào các bình chứa dung dịch cơ chất và tiến hành thủy phân trong 30 phút Cuối cùng, enzyme được bất hoạt để kết thúc phản ứng.

Ngành Công nghệ thực phẩm 51 Khoa Nông nghiệp sử dụng TCA 5% để ổn định dung dịch trong 30 phút, sau đó tiến hành lọc Dịch lọc được thu thập và tiếp tục thực hiện các bước xác định hàm lượng tyrosine sinh ra theo phương pháp Anson cải tiến.

Mẫu đối chứng cũng được tiến hành tương tự nhưng dung dịch TCA 5% được thêm vào ngay trước khi bổsung enzyme vào cơ chất

Xác định hàm lượng tyrosine sau khi thủy phân bằng phương pháp Anson cải tiến và sử dụng phần mềm SAS 9.1.3 Portable để tính toán các thông số động học vmax và km Thí nghiệm này tập trung vào việc xác định các thông số động học vmax và km trong quá trình thủy phân thịt dè cá bằng enzyme papain.

Mục đích của nghiên cứu này là xác định các thông số động học vmax và km của enzyme papain trong quá trình thủy phân cơ chất phụ phẩm cá tra đã được tách béo bằng dung dịch NaHCO3, với nồng độ tối ưu được sử dụng trong thí nghiệm tách béo.

- Cốđịnh pH 7,5 và nhiệt độ 55 o C

- Cốđịnh nồng độ enzyme papain (1 mg) và thời gian thủy phân 30 phút

- Nhân tố C: Nồng độ cơ chất (g thịt phụ phẩm cá tra xay đã tách béo bằng dung dịch NaHCO3)

- Tổng số đơn vị thí nghiệm: 11 x 3 = 33

Trong thí nghiệm này, cơ chất thủy phân được cân và pha trộn với 10 mL dung dịch đệm phosphate pH 7,5 cùng enzyme papain Sau đó, enzyme và cơ chất được ủ ở 55°C trong 30 phút trước khi tiến hành thủy phân Sau khi ủ, 0,5 mL (1 mg) dung dịch enzyme được thêm vào các bình chứa dung dịch cơ chất và thực hiện quá trình thủy phân trong 30 phút Cuối cùng, enzyme được bất hoạt bằng TCA 5% để kết thúc phản ứng, sau đó ổn định dung dịch trong 30 phút.

Ngành Công nghệ thực phẩm 52 Khoa Nông nghiệp tiến hành lọc dịch và xác định hàm lượng tyrosine sinh ra bằng phương pháp Anson cải tiến.

Mẫu đối chứng cũng được tiến hành tương tự nhưng dung dịch TCA 5% được thêm vào ngay trước khi bổsung enzyme vào cơ chất thủy phân

Chỉ tiêu theo dõi bao gồm việc xác định hàm lượng tyrosine sinh ra sau khi thủy phân bằng phương pháp Anson cải tiến Các thông số động học vmax và km sẽ được xác định thông qua phần mềm SAS 9.1.3 Portable Thí nghiệm sẽ tập trung vào việc xác định các thông số động học vmax và km trong quá trình thủy phân thịt dè cá sử dụng enzyme neutrase.

Xác định các thông số động học như vmax và km của enzyme neutrase là rất quan trọng trong quá trình thủy phân cơ chất phụ phẩm cá tra đã được tách béo Thí nghiệm này sử dụng dung dịch NaHCO3 ở nồng độ tối ưu để tối đa hóa hiệu suất tách béo, từ đó giúp cải thiện quy trình chế biến và tận dụng tối đa nguồn nguyên liệu.

- Cốđịnh pH 6,5 và nhiệt độ 50 o C

- Cố định nồng độ enzyme neutrase (0,5 mg) và thời gian thủy phân

- Nhân tố D: Nồng độ cơ chất (g thịt phụ phẩm cá tra xay đã tách béo bằng dung dịch NaHCO3)