GIỚI THIỆU
Tính cấp thiết của luận án
Ngành công nghiệp cá đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế của nhiều quốc gia, với sản lượng hàng năm khoảng 140 triệu tấn, trong đó 80% được tiêu thụ bởi con người Khoảng 1 tỷ người phụ thuộc vào ngành chế biến và xuất khẩu cá Tuy nhiên, quá trình chế biến cá còn 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, gây ra tác động sinh thái lớn và ảnh hưởng đến khả năng kinh tế của ngành Do đó, cần áp dụng các biện pháp kỹ thuật để sử dụng phụ phẩm cá làm nguyên liệu sản xuất các hợp chất có giá trị gia tăng.
Trong những năm gần đây, nghề nuôi cá tra tại Việt Nam đã phát triển mạnh mẽ, nâng cao thu nhập cho người nuôi và đóng góp lớn vào xuất khẩu thủy sản Dữ liệu từ Vasep cho thấy sản lượng cá tra tăng liên tục 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 đã đạt 7.127 ha, tăng 2.086 ha, tương đương 41,3% so với cùng kỳ năm trước.
Năm 2018, diện tích thu hoạch cá tra đạt 5.412 ha, tăng 1.669 ha (44,6%) so với cùng kỳ năm trước Tuy nhiên, sản lượng thu hoạch chỉ đạt 1.072.677 tấn, giảm 84.323 tấn (0,7%) so với năm 2018 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 đầu vào, dẫn đến việc thải ra khoảng 600.000 tấn phụ phẩm từ 1 triệu tấn nguyên liệu, bao gồm đầu xương cá, da cá, mỡ cá và thịt vụn Những phụ phẩm này chứa nhiều thành phần giá trị, 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, tạo cơ hội cho việc chế biến bột phụ phẩm cá tra.
Ngành Công nghệ thực phẩm tại Khoa Nông nghiệp liên quan đến việc sử dụng đầu, xương, da và thịt vụn từ cá da trơn sau khi phi lê Quá trình này bao gồm việc xay, luộc chín và loại bỏ dầu trước khi sấy khô để sản xuất phụ phẩm Tuy nhiên, nhiều nhà máy quy mô nhỏ thiếu hệ thống máy móc hiện đại, dẫn đến việc xả thải một lượng lớn nước thải chế biến ra môi trường, gây lãng phí tài nguyên và ô nhiễm môi trường (Nguyen Thi Thuy và Nguyen Cong Ha).
Phụ phẩm thực phẩm, nếu không được xử lý đúng cách, có thể gây ô nhiễm môi trường và thường được coi là chất thải (2017) Tuy nhiên, những sản phẩm phụ này, như protein, axit amin, collagen, gelatin, dầu và enzym, có thể trở thành nguồn giá trị gia tăng lớn (Ghaly et al., 2013) Đặc biệt, các bộ phận như đầu và khung xương chứa tới 42,7% protein, mang lại giá trị dinh dưỡng cao và có thể được chế biến thành các sản phẩm thực phẩm có giá trị gia tăng với các chức năng dinh dưỡng mong muốn (Pal và Suresh, 2016; Tan và Chang, 2018; Tan, Gao, Chang, Bechtel và Mahoud, 2019).
Khoảng 10-20% tổng lượng protein cá có thể được tìm thấy trong các sản phẩm phụ của cá, 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 không có các đặc tính mong muốn do khả năng tiếp cận kém với trình tự peptide chức năng (Ghaly et al., 2013; Kim và Wijesekara).
Gần đây, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng sản phẩm thủy phân từ cá chứa chuỗi peptid có hoạt tính sinh học đa dạng như chất chống oxy hóa, hoạt tính hạ huyết áp, và kháng khuẩn Các peptid này cũng có khả năng kích thích giải phóng cholecystokinin và chống tăng sinh Đặc biệt, sản phẩm thủy phân protein từ nội tạng cá được cho là có chất lượng dinh dưỡng và chức năng vượt trội hơn Nghiên cứu về sản phẩm thủy phân protein nội tạng từ chất thải chế biến cá tra đã chỉ ra ảnh hưởng của phương pháp xử lý enzym và hóa học đến năng suất, thành phần hóa học, màu sắc và các đặc tính chức năng của sản phẩm.
Thủy phân bằng enzym được ưa chuộng hơn so với thủy phân hóa học nhờ vào nhiều ưu điểm nổi bật như điều kiện phản ứng nhẹ nhàng, 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 thành phần có giá trị.
Ngành Công nghệ thực phẩm tại Khoa Nông nghiệp nghiên cứu giá trị dinh dưỡng của protein, trong đó quá trình thủy phân protein bằng enzyme mang lại nhiều ưu điểm Phương pháp này cho phép định lượng aspargine, glutamine và các chất cặn nhạy cảm khác mà thường bị phá hủy khi sử dụng 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 nhiều loại khác 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 cho ngành thức ăn vật nuôi và thức ăn cho cá Phụ phẩm từ da được chế biến thành gelatin và collagen, với sản phẩm collagen thủy phân ứng dụng trong thực phẩm và mỹ phẩm Vây cá cũng được sử dụng trong chế biến collagen, trong khi vây và bao tử cá được xuất khẩu hoặc chế biến cho nhà hàng Thịt dè cá tra được dùng để chế biến surimi hoặc cá viên Tuy nhiên, chỉ khoảng 30% tổng phụ phẩm cá tra được tận dụng, trong khi các thành phần khác như máu cá, thịt vụn, protein từ đầu và xương cá chưa được khai thác Nguồn phụ phẩm này chủ yếu được sơ chế và sấy khô để làm bột cá cho thức ăn chăn nuôi Nếu không được xử lý, nguồn phụ phẩm này có thể gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.
Việc sử dụng phụ phẩm cá tra hiện nay chưa đạt hiệu quả cao trong ngành công nghiệp chế biến sản phẩm từ cá tra Do đó, cần thiết phải tìm ra các phương pháp xử lý phụ phẩm cá tra một cách hiệu quả, kinh tế và thân thiện với môi trường.
Sản phẩm thủy phân protein từ phụ phẩm cá đang thu hút sự chú ý lớn trong những năm gần đây Nhiều nghiên cứu đã được tiến hành để đánh giá các điều kiện thủy phân và tính chất chức năng của protein cá Cụ thể, một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng enzyme để thủy phân các sản phẩm phụ của cá có thể thu hồi các 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).
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 chính của dự án 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 Điều này không chỉ tạo ra một giải pháp thay thế tiềm năng và thân thiện với môi trường, mà còn giúp tận dụng hiệu quả nguồn phụ phẩm, từ đó tăng lợi nhuận và góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành nuôi trồng và chế biến thủy sản.
Mục tiêu của nghiên cứu là khảo sát động học quá trình thủy phân protein phụ phẩm từ thịt dè và máu cá tra bằng enzyme bromelain, papain và neutrase Nghiên cứu cũng tập trung vào việc xác định các đặc tính chức năng của sản phẩm thủy phân, nhằm ứng dụng làm môi trường thay thế peptone trong nuôi cấy vi sinh vật Thông tin kỹ thuật thu được sẽ giúp lựa chọn protease và điều kiện chế biến tối ưu, từ đó nâng cao hiệu quả sử dụng phụ phẩm cá tra làm nguồn peptone cho vi sinh vật sinh tổng hợp.
Ngành Công nghệ thực phẩm 5 Khoa Nông nghiệp
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 NaHCO 3
- Khảo sát điều kiện thủy phân protein: nồng độ enzyme/cơ chất theo thời gian thủy phân
Ứng dụng protein thủy phân từ phụ phẩm cá tra làm nguồn dinh dưỡng cho vi sinh vật, cụ thể là nấm mốc Aspergillus oryzae và vi khuẩn Bacillus subtilis, mang lại tiềm năng lớn trong việc cải thiện quy trình nuôi cấy và phát triển các sản phẩm sinh học Việc sử dụng các chế phẩm này không chỉ tối ưu hóa nguồn dinh dưỡng mà còn góp phần vào việc tái chế phụ phẩm, nâng cao hiệu quả kinh tế trong ngành thủy sản.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Luận án nghiên cứu phụ phẩm từ cá tra, bao gồm thịt dè và máu, trong quy trình chế biến phi lê đông lạnh để 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 loại enzyme thương mại để thủy phân protein, tạo ra dung dịch đạm dinh dưỡng cao Dung dịch này sau đó được sấy phun để sản xuất 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 hiệu quả trong việc thủy phân phụ phẩm cá tra như thịt dè và máu cá Việc sử dụng các enzyme thương mại này không chỉ giúp nuôi cấy vi khuẩn Bacillus subtilis và nấm mốc Aspergillus oryzae mà còn tạo ra sản phẩm thủy phân protein có giá trị Điều này cho thấy việc tận dụng phụ phẩm từ ngành chế biến cá tra phi lê để sản xuất peptone cho nuôi cấy vi sinh vật là một giải pháp hiệu quả, góp phần tối ưu hóa nguồn tài nguyên và giảm thiểu lãng phí.
Nghiên cứu trong luận án cung cấp nền tảng quan trọng cho các nghiên cứu quy mô lớn hơn về việc thu nhận và ứng dụng protein thủy phân từ phụ phẩm cá tra Qua đó, không chỉ nâng cao giá trị cho nguồn nguyên liệu này mà còn góp phần giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.
Ngành Công nghệ thực phẩm 6 Khoa Nông nghiệp
Điểm mới của luận án
Luận án nghiên cứu ba enzyme thương mại để thủy phân protein từ phụ phẩm thịt dè và máu cá tra, nhằm tạo ra sản phẩm dinh dưỡng có giá trị như nguồn peptone cho vi sinh vật Kết quả nghiên cứu mở ra hướng đi mới trong sản xuất protein thủy phân từ phụ phẩm cá tra, cung cấp thông tin về động học của quá trình thủy phân Nghiên cứu không chỉ giảm chi phí xử lý phụ phẩm mà còn giảm thiểu ô nhiễm môi trường và nâng cao giá trị thương mại của chúng.
Ngành Công nghệ thực phẩm 7 Khoa Nông nghiệp
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 thuộc Khoa Nông nghiệp, Trường Đại học Cần Thơ; xưởng thực hành của Khoa Công nghệ, Trường Đại học Cần Thơ; và phòng Chế biến tại Trung Tâm Phát Triển Vườn Ươm Công Nghệ Công Nghiệp Việt Nam-Hàn Quốc.
Nguồn phụ phẩm dè cá và máu cá tra từ Công ty cổ phần xuất nhập khẩu Cần Thơ (CASEAMEX) được bảo quản ở nhiệt độ 4C 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 -20C 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 In contrast, 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 Additionally, neutrase (EC 3.4.24.28), also 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
Ngành Công nghệ thực phẩm 46 Khoa Nông nghiệp
- Máy đo pH (pH meter TOA HM-12P, Nhật)
- Máy đo quang phổ (Multiskan Spectrum)
- Máy đo độ nhớt (Brook Field LVDV – E)
- Bể điều nhiệt (C20 CP LAUDA)
- 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 (K 2 SO 4 :CuSO 4 :Se), H 2 SO 4 đậm đặc, H 2 SO 4 0,1N, H 3 BO 3 2%, ether dầu hỏa
- Hóa chất xác định hoạt tính enzyme và hàm lượng tyrosin tổng: L-Tyrosine chuẩn (Merck, Đức), Na 2 HPO 4 , KH 2 PO 4 , HCl 0,2N, NaOH 0,5N, trichloacetic acid, folin-ciocalteu’s phenol (Merck, Đức)
Amino acid determination requires 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 laboratory settings, including peptone, acetic acid, casein, serine, and Folin-Ciocalteu's phenol, sourced from Germany It also lists other chemicals such as disodium hydrogen phosphate dodecahydrate (Na2HPO4·12H2O), potassium dihydrogen phosphate (KH2PO4), citric acid monohydrate (C6H8O7·H2O), 10% trichloroacetic acid (TCA), 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), with origins from China and other chemicals sourced from Vietnam.
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)
Ngành Công nghệ thực phẩm 47 Khoa Nông nghiệp
- 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
Ngành Công nghệ thực phẩm 48 Khoa Nông nghiệp
Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4884-1:2015 quy định phương pháp xác định vi sinh vật trong chuỗi thực phẩm, cụ thể là kỹ thuật đếm khuẩn lạc ở 30 độ C bằng phương pháp đổ đĩa.
- Phương pháp xác định tổng số bào tử, nấm men, nấm mốc: Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5166:1990.
- Xác định khuẩn lạc nấm men và nấm mốc: Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN
8275-1:2010 về vi sinh vật trong thực phẩm và thức ăn chăn nuôi- Phương pháp định lượng nấm men và nấm mốc.
- Hoạt tính protease được xác định bằng phương pháp Anson cải tiến (Nguyễn Đức Lương, 2003)
Hàm lượng acid amin được xác định thông qua quá trình thủy phân 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 được lặp lại ba lần Dữ liệu thu thập được xử lý và vẽ đồ thị bằng phần mềm SAS 9.1.3 Portable và Excel 2010, đồng thời tính toán thống kê và kiểm định 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 sau khi thu nhận từ nhà máy chế biến được rửa sạch ở nhiệt độ lạnh Tiếp theo, các thành phần cơ bản của thịt dè cá tra sẽ được phân tích Thí nghiệm được thực hiện ngẫu nhiên với nguồn phụ phẩm này và lặp lại ba lần cho mỗi chỉ tiêu khảo sát.
* Chỉ tiêu theo dõi: Protein tổng số (%), lipit (%), acid amin và độ ẩm (%)
* 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
Ngành Công nghệ thực phẩm 49 Khoa Nông nghiệp
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 để đảm bảo độ chính xác của kết quả Thí nghiệm được thực hiện ngẫu nhiên với nguồn phụ phẩm này và 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 khả năng tách béo của dung dịch NaHCO 3
Mục đích của nghiên cứu 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
- Cố định 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 NaHCO 3 , (%)
- Số lần lập lại: 3 lần
- Tổng số đơn vị thí nghiệm: 4 x 3 = 12
Trong thí nghiệm, nguyên liệu được rửa sạch và xử lý nhiệt sơ bộ ở 60°C Phụ phẩm thịt cá tra sau khi xử lý nhiệt được xay nhuyễn bằng máy xay Sau đó, thịt cá xay nhuyễn được tách béo bằng dung dịch NaHCO3 với các nồng độ 0, 0,1, 0,2 và 0,3% so với dung dịch nước, với tỷ lệ nguyên liệu so với dung dịch là 1:4 Cuối cùng, mẫu thịt cá sau khi tách béo được ly tâm lạnh trong 10 phút ở 8°C với tốc độ thích hợp.
Ngành Công nghệ thực phẩm 50 Khoa Nông nghiệp
Quá trình ly tâm được thực hiện ở tốc độ 10.000 vòng/phút, sau đó phần lắng được rửa lại bằng nước cất với tỷ lệ 1:4 và tiếp tục ly tâm trong 5 phút ở 8 độ C để thu hồi protein Cuối cùng, 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 NaHCO 3
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 số động học v max và k m thủy phân thịt dè cá bằng enzyme bromelain
Mục đích của nghiên cứu này là xác định các thông số động học, bao gồm v max và k m của enzyme bromelain trong quá trình thủy phân cơ chất phụ phẩm cá tra đã được tách béo bằng dung dịch NaHCO3, ở nồng độ tối ưu trong thí nghiệm tách béo.
- Thí nghiệm một nhân tố
- Cố định 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 NaHCO 3 )
- Số lần lập lại: 3 lần
- Tổng số đơn 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, sau đó enzyme bromelain cũng được chuẩn bị với nồng độ tương ứng Enzyme và cơ chất được ủ ở 55°C trong 30 phút trước khi tiến hành thủy phân Sau thời gian ủ, 0,5 mL (1,5 mg) dung dịch enzyme được cho vào bình chứa cơ chất và thực hiện quá trình 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 thực hiện lọc Dịch lọc được thu thập và tiến hành 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 bổ sung enzyme vào cơ chất
Xác định hàm lượng tyrosine sinh ra sau khi thủy phân bằng phương pháp Anson cải tiến, đồng thời xác định các thông số động học v max và k m thông qua phần mềm SAS 9.1.3 Portable Thí nghiệm được thực hiện nhằm xác định các thông số động học v max và k m 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 k m của enzyme papain trong quá trình thủy phân cơ chất phụ phẩm cá tra đã được tách béo bằng dung dịch NaHCO3, tại nồng độ tối ưu trong thí nghiệm tách béo.
- Thí nghiệm một nhân tố
- Cố định pH 7,5 và nhiệt độ 55 o C
- Cố định 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 NaHCO 3 )
- Số lần lập lại: 3 lần
- Tổng số đơn vị thí nghiệm: 11 x 3 = 33
Trong thí nghiệm, cơ chất thủy phân được cân và pha trộn với 10 mL dung dịch đệm phosphate pH 7,5, cùng với enzyme papain ở nồng độ đã chỉ định Enzyme và cơ chất được ủ ở 55 oC trong 30 phút trước khi tiến hành thủy phân Sau thời gian ủ, 0,5 mL (1 mg) dung dịch enzyme được thêm vào các bình chứa dung dịch cơ chất và quá trình thủy phân diễn ra trong 30 phút Để kết thúc phản ứng, enzyme được bất hoạt bằng cách sử dụng TCA 5% và dung dịch được ổn định trong 30 phút.
Ngành Công nghệ thực phẩm 52 Khoa Nông nghiệp tiến hành lọc để thu được dịch lọc, sau đó 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 bổ sung enzyme vào cơ chất thủy phân
Chỉ tiêu theo dõi trong nghiên cứu này là xác định hàm lượng tyrosine sinh ra sau khi thủy phân bằng phương pháp Anson cải tiến Các thông số động học v max và k m 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 v max và k m của quá trình thủy phân thịt dè cá bằng enzyme neutrase.
Xác định các thông số động học v_max và k_m của enzyme neutrase trong quá trình thủy phân cơ chất phụ phẩm cá tra đã được tách béo bằng dung dịch NaHCO3 ở nồng độ tối ưu là bước quan trọng trong nghiên cứu Các thông số này giúp hiểu rõ hơn về hiệu suất và khả năng hoạt động của enzyme trong điều kiện cụ thể, từ đó tối ưu hóa quy trình sản xuất và ứng dụng enzyme trong ngành chế biến thực phẩm.
- Thí nghiệm một nhân tố
- Cố định 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 NaHCO 3 )
- Số lần lập lại: 3 lần
- Tổng số đơn vị thí nghiệm: 11 x 3 = 33