Luận án Tiến sĩ Công nghệ thực phẩm 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 trình bày các nội dung chính 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;...
GIỚI THIỆU
Tính cấp thiết của luận 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 cho tiêu dùng con người Khoảng 1 tỷ người phụ thuộc vào ngành chế biến và xuất khẩu cá Tuy nhiên, hơn 60% tổng sinh khối cá, bao gồm đầu, da, thịt vụn, vây, nội tạng và trứng cá, vẫn chưa được tận dụng hiệu quả Những phụ phẩm này thường bị loại bỏ mà không có kế hoạch thu hồi, dẫn đến tác động sinh thái nghiêm trọng và ảnh hưởng đến kinh tế ngành thủy sản Do đó, cần áp dụng các biện pháp kỹ thuật để sử dụng phụ phẩm cá làm nguyên liệu sản xuất các hợp chất giá trị gia tăng.
Trong những năm gần đây, nghề nuôi cá tra tại Việt Nam đã phát triển mạnh mẽ, đóng góp đáng kể vào việc nâng cao thu nhập cho người nuôi và chiếm tỷ trọng lớn trong xuất khẩu thủy sản Theo số liệu từ 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 Tính đến ngày 19/11/2019, diện tích nuôi cá tra đã đạt 7.127 ha, tăng 41,3% so với cùng kỳ năm trước.
Năm 2018, diện tích thu hoạch đạt 5.412 ha, tăng 1.669 ha, tương đương 44,6% so với cùng kỳ năm trước Tuy nhiên, sản lượng thu hoạch chỉ đạt 1.072.677 tấn, giảm 84.323 tấn, tương ứng với 0,7% so với năm 2018 Đến tháng 9/2019, tổng diện tích nuôi cá tra áp dụng 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 thành sản phẩm đông lạnh 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 tổng sản lượng 1 triệu tấn cá tra mỗi năm Những phụ phẩm này bao gồm đầu xương cá, da cá, mỡ cá, và thịt vụn cá, chứa nhiều thành phần có 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, là nguồn nguyên liệu quan trọng cho chế biến bột phụ phẩm cá tra.
Ngành Công nghệ thực phẩm tại Khoa Nông nghiệp sử dụng đầu, xương, da và thịt vụn từ cá sau khi phi lê, qua quy trình xay, luộc và loại bỏ dầu, rồi sấy khô để sản xuất phụ phẩm cá da trơn Tuy nhiên, quy trình này phát sinh một lượng lớn nước thải chế biến, đặc biệt tại các nhà máy nhỏ thiếu thiết bị hiện đại, dẫn đến ô nhiễm môi trường và lãng phí tài nguyên.
Phụ phẩm thực phẩm, nếu không được xử lý đúng cách, có thể gây ô nhiễm môi trường và được coi là chất thải Tuy nhiên, những sản phẩm phụ này lại chứa nguồn giá trị gia tăng lớn như protein, axit amin, collagen, gelatin, dầu và enzym Đặc biệt, các sản phẩm phụ như đầu và khung xương cung cấp một lượng protein đáng kể (42,7% protein, db) với giá trị dinh dưỡng cao, có thể được chế biến thành các sản phẩm thực phẩm có giá trị gia tăng, đáp ứng nhu cầu về chức năng và dinh dưỡng.
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 chức năng do khả năng tiếp cận kém với các 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, bao gồm chất chống oxy hóa, hoạt tính hạ huyết áp, kháng khuẩn, giải phóng cholecystokinin và chống tăng sinh Đặc biệt, sản phẩm thủy phân protein từ nội tạng cá có nhiều peptid dinh dưỡng và chức năng vượt trội Nghiên cứu về chất lượng của sản phẩm thủy phân protein nội tạng từ chất thải chế biến cá tra cho thấy 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 các ưu điểm như 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 có ưu điểm nổi bật là bảo tồn 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 tiêu hóa (Ghaly et al., 2013) Enzyme phân giải protein được sử dụng để chuyển đổi protein thành các sản phẩm chức năng, sinh học và có giá trị dinh dưỡng cao (Kristinsson và Rasco, 2000; Shahidi et al., 1995) Một số enzyme phổ biến trong thủy phân protein bao gồm alcalase, papain, pepsin, trypsin, alpha-chymotrypsin, pancreatin, flavourzyme, pronase, neutrase, protamex, bromelain, cryotin F, protease N, protease A, orientase, thermolysin và validase (Hsu, 2010; Je et al., 2007).
Sản xuất protein từ cá thông qua quá trình thủy phân bằng enzyme là một phương pháp hiệu quả để gia tăng giá trị cho các chất thải cá chứa nhiều 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 cá Phụ phẩm từ da được chế biến thành gelatine và collagen, như tại Nhà máy chế biến collagen Vĩnh Hoàn Đồng Tháp, 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 dùng trong nhà hàng Thịt dè cá tra chế biến thành surimi hoặc cá viên, nhưng chỉ 30% phụ phẩm được tận dụng Các thành phần như máu cá, thịt vụn, protein từ đầu và xương cá chưa được khai thác, chủ yếu được sơ chế và sấy khô làm bột cá cho thức ăn chăn nuôi Nếu không xử lý, nguồn phụ phẩm này sẽ gây ô nhiễm môi trường.
Việc sử dụng phụ phẩm cá tra hiện nay chưa đạt hiệu quả tối ưu, phản ánh thực trạng của 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 ngày càng thu hút sự chú ý trong những năm gần đây Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để đánh giá điều kiện thủy phân và các đặc tính 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 cá có thể thu hồi các thành phần giá trị.
Ngành Công nghệ thực phẩm đã nghiên cứu và ứng dụng nhiều loại enzyme phân giải protein như alcalase, pepsin, papain, flavozyme và bromelain trong quá trình thủy phân cá, theo các nghiên cứu của Kristinsson và Rasco (2000a, 2000b) cùng với các tác giả khác (Ngành Công nghệ thực phẩm 4 Khoa Nông nghiệp 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 chính của dự án là sản xuất bột protein thủy phân từ phụ phẩm cá tra bằng enzyme ngoại bào, nhằm nâng cao giá trị cho nguồn phụ phẩm giàu protein này Việc tận dụng hiệu quả phụ phẩm cá tra để tạo ra protein thủy phân không chỉ giúp tăng lợi nhuận mà còn góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành nuôi trồng và chế biến thủy sản, đồng thời mang lại giải pháp thay thế thân thiện với môi trường.
Mục tiêu nghiên cứu là khảo sát động học quá trình thủy phân protein từ phụ phẩm thịt dè và máu cá tra bằng enzyme bromelain, papain và neutrase, đồng thời đánh giá các đặc tính chức năng của sản phẩm thủy phân Nghiên cứu cung cấp thông tin kỹ thuật quan trọng cho việc lựa chọn protease và điều kiện chế biến nhằm tối ưu hóa hiệu quả sử dụng phụ phẩm cá tra, với mục tiêu biến chúng thành nguồn peptone thay thế trong nuôi cấy vi sinh vật.
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 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.
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 hàm lượng dinh dưỡng cao Sản phẩm cuối cùng được sấy phun để tạo ra 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 các phụ phẩm thịt dè và máu cá tra, cho thấy khả năng sử dụng những nguyên liệu này để nuôi cấy vi khuẩn Bacillus subtilis và nấm mốc Aspergillus oryzae Việc sản xuất sản phẩm thủy phân protein từ các phụ phẩm này không chỉ tận dụng hiệu quả nguồn nguyên liệu mà còn cung cấp peptone cho nuôi cấy vi sinh vật, làm nổi bật giải pháp bền vững cho ngành công nghiệp chế biến cá tra phi lê.
Nghiên cứu trong luận án cung cấp cơ sở 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 Điều này không chỉ nâng cao giá trị của nguồn nguyên liệu mà còn giúp 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 giá trị như peptone cho vi sinh vật Kết quả nghiên cứu mở ra hướng đi mới trong sản xuất protein thủy phân từ phụ phẩm này, cung cấp thông tin về động học quá trình thủy phân Nghiên cứu không chỉ giúp thu hồi protein hiệu quả mà còn giảm chi phí xử lý, giảm ô nhiễm môi trường và nâng cao giá trị thương mại của phụ phẩm cá tra.
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; tại xưởng thực hành của Khoa Công nghệ, Trường Đại học Cần Thơ; và tại phòng Chế biến của 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 các 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), sourced from Merck (Germany), has 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), originating from China, exhibits a catalytic activity of 0.51 unit/mg at 55°C and a pH of 7.5 Additionally, neutrase (EC 3.4.24.28), also from China, has 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 analysis is conducted using a standardized mixture of 17 amino acids at a concentration of 2.5 mM/L, with the exception of cystine, which is at 1.25 mM/L The chemicals utilized in this process include Waters brand acetonitrile and heptafluorobutyric acid sourced from Germany.
The article discusses various chemicals used in laboratory settings, including Peptone, acetic acid, casein, serine, and Folin-Ciocalteu's phenol from Germany It also mentions other chemicals such as disodium hydrogen phosphate dodecahydrate (Na2HPO4·12H2O), potassium dihydrogen phosphate (KH2PO4), citric acid monohydrate (C6H8O7·H2O), and 10% trichloroacetic acid (TCA), along with 96% ethanol, NaOH, HCl, H2SO4, NaHCO3, sodium dodecyl sulfate (SDS), borax (disodium tetraborate), ortho-phthaldialdehyde (OPA), and dithiothreitol (DTT), sourced from China and other chemicals 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 3 lần Dữ liệu thu thập được xử lý và trực quan hóa bằng phần mềm SAS 9.1.3 Portable và Excel 2010, trong khi 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 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, được bảo quản ở nhiệt độ lạnh Các thành phần cơ bản của máu cá tra sẽ được phân tích một cách nhanh chóng để đảm bảo độ chính xác của kết quả Thí nghiệm được tiến hành ngẫu nhiên với nguồn phụ phẩm 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 khả năng 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 phục vụ cho việc xử lý nguyên liệu làm cơ chất trong 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%, tỷ lệ nguyên liệu so với dung dịch nước là 1:4 Mẫu thịt cá sau khi tách béo bằng dung dịch NaHCO3 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 thu hồi protein được thực hiện bằng cách ly tâm ở tốc độ 10.000 vòng/phút trong 5 phút tại 8 độ C, sau đó phần lắng được rửa lại bằng nước cất với tỷ lệ 1:4 Tiếp theo, 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 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, với nồng độ tối ưu được sử dụng 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, cùng với enzyme bromelain ở nồng độ đã chỉ định 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 (1,5 mg) dung dịch enzyme được thêm vào các bình dung dịch cơ chất và thủy phân trong 30 phút, sau đó enzyme được bất hoạt để kết thúc phản ứng.
Ngành Công nghệ thực phẩm tại Khoa Nông nghiệp sử dụng dung dịch TCA 5% để ổn định trong 30 phút, sau đó tiến hành lọc Dịch lọc được thu thập và 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 bổ sung enzyme vào cơ chất
Xác định hàm lượng tyrosine sau 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 v max và k m 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 như vmax và k m của enzyme papain, khi 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 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
Tiến hành thí nghiệm bằng cách cân khối lượng cơ chất thủy phân và pha trộn với 10 mL dung dịch đệm phosphate pH 7,5, cùng với enzyme papain ở nồng độ đã chỉ định Sau đó, enzyme và cơ chất được ủ ở 55 o C trong 30 phút trước khi bắt đầu quá trình thủy phân Sau thời gian ủ, hút 0,5 mL (1 mg) dung dịch enzyme cho vào các bình chứa dung dịch cơ chất và thực hiện thủy phân trong 30 phút Cuối cùng, enzyme được bất hoạt bằng TCA 5% để kết thúc phản ứng và ổn định dung dịch trong 30 phút.
Ngành Công nghệ thực phẩm 52 Khoa Nông nghiệp thực hiện quy trình lọc để thu được dịch lọc, sau đó tiến hành 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 như 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 trong quá trình thủy phân thịt dè cá bằng enzyme neutrase.
Xác định các thông số động học như 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 một bước quan trọng trong nghiên cứu Việc này giúp hiểu rõ hơn về hiệu suất của enzyme trong việc xử lý phụ phẩm cá tra, từ đó tối ưu hóa quy trình sản xuất và nâng cao giá trị kinh tế của sản 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