TỔNG QUAN
Tổng quan về cá hồi
Tên khoa học: Salmon/Oncorhynchus spp
Hình 1.1 Cá hồi (Salmon/Oncorhynchus spp)
Bảng 1.1 Các loại cá hồi [26]
Cá hồi Thái Bình Dương và Đại Tây Dương
Họ Tên thường gọi Tên khoa học Đặc điểm hình thái
Cá hồi Đại Tây Dương Salmon salar
Cá có những điểm hình dấu X trên thân, có thể xuất hiện hoặc không ở đuôi Hàm trên không mở rộng quá phía sau mắt, và có những điểm đen lớn trên mang giúp phân biệt với cá hồi Thái Bình Dương Số tia vây hậu môn dao động từ 8 đến 12.
Cá hồi Chinook Oncorhynchus tshawytscha
Chúng có màu xanh lá cây và xanh dương trên lưng và đỉnh đầu, trong khi hai bên mình có màu bạc và bụng màu trắng Đuôi của chúng có những điểm màu đen, cùng với phần thân phía trước, và miệng của chúng có màu xám đậm.
Cá hồi Chum Oncorhynchus keta
Có chiều dài khoảng 58cm, trọng lượng 15,9kg và tuổi thọ tối đa là 7 năm
Có thân thon dài, cá đực thành thục thường có một cái bướu nhỏ Hàm trên kéo dài đến sau mắt Lược mang 18-25, vây lưng 8-10, vây hậu môn 12-14
Cá hồi hồng (Oncorhynchus gorbuscha) có màu sắc bạc sáng khi sống ở đại dương, nhưng khi trở về dòng suối, màu sắc của nó chuyển sang xám nhạt ở mặt trên và bụng trắng hơi vàng Đặc điểm nhận diện của loài cá này bao gồm miệng màu trắng với nướu đen, không có răng trên lưỡi, một điểm lớn hình bầu dục màu đen trên lưng và đuôi hình chữ V, cùng với 13-17 vây tia mềm ở vây đít.
Cá hồi Sockeye Oncorhynchus nerka
Có chiều dài khoảng 58cm, trọng lượng 7,7kg và tuổi thọ tối đa là 8 năm
Cá hồi Vân) Oncorhynchus mykiss
Cá có thân thon dài với 10-12 tia vây lưng và 8-12 tia vây hậu môn, đặc biệt có các chấm màu đen hình cánh sao trên thân Khi cá trưởng thành, lườn cá sẽ xuất hiện các vân màu hồng, đây là dấu hiệu đặc trưng của cá đực trong mùa sinh sản.
Cá hồi Masu Oncorhynchus masou
Lưng có màu tối với các sọc trên cơ thể chuyển sang màu đỏ tươi, kết hợp với sắc đỏ thẫm ở bụng, tạo thành một dải màu sắc nhẹ hơn theo chiều dọc.
Cá hồi sống ở cả Bắc Đại Tây Dương và Thái Bình Dương, với các loài di cư như Salmon salar và Oncorhynchus Chúng thường sinh ra ở vùng nước ngọt, di cư ra biển, sau đó quay trở lại nước ngọt để sinh sản Tuy nhiên, một số loài cá hồi cũng sống cả đời trong môi trường nước ngọt.
1.1.4 Tình hình khai thác, chế biến và xuất khẩu cá hồi trên thế giới
Sản lượng cá hồi toàn cầu thấp nhưng có giá trị thương mại cao, với xuất khẩu đạt hơn 14 tỷ USD vào năm 2013 Giá trị này chủ yếu do sản xuất tập trung ở một số quốc gia như Na Uy, Chi Lê, Canada và Anh Cá hồi đánh bắt tự nhiên tại Mỹ và Nga thường được chế biến tại châu Á, đặc biệt là Trung Quốc.
Na Uy là nước xuất khẩu cá hồi lớn nhất thế giới, với sản lượng khoảng 1 triệu tấn mỗi năm, đồng thời là nhà cung cấp cá hồi chủ yếu cho thị trường EU và Nga Cá hồi Na Uy xuất khẩu sang EU có giá trị thương mại cao nhất trong ngành thủy sản.
Cá hồi Chi Lê hiện đứng thứ hai trong ngành xuất khẩu, đạt khoảng 500.000 tấn, chủ yếu sang Mỹ, Nhật Bản và Brazil Kể từ khi Nga áp dụng lệnh cấm nhập khẩu vào năm 2014, thương mại cá hồi đã có sự chuyển biến đáng kể, với việc Chi Lê tăng cường xuất khẩu sang thị trường Nga.
Na Uy tăng xuất khẩu sang các thị trường khác như EU, Mỹ và một số thị trường mới nổi ở châu Á và Trung Đông [28]
Hình 1.2 Sản lượng cá hồi Đại Tây Dương năm 2005 – 2020 (dự báo)
1.1.5 Thành phần dinh dưỡng của cá hồi
Cá hồi, một loại cá béo, được xem là thực phẩm lành mạnh nhờ vào hàm lượng protein cao, acid béo omega-3 và vitamin D dồi dào Thịt cá hồi cung cấp cholesterol tốt, với mức từ 23–214 mg/100g tùy thuộc vào từng loài Không chỉ ngon miệng, cá hồi còn không gây béo Các acid béo omega-3 trong cá hồi mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe, bao gồm chống lão hóa, giảm cholesterol và huyết áp, giảm nguy cơ đột quỵ, cũng như giảm đau và cứng khớp do viêm khớp.
Bảng 1.2.Thành phần dinh dưỡng của cá hồi Na Uy
Thành phần dinh dưỡng Đơn vị đo lường Hàm lượng dinh dưỡng trong 100g cá hồi Na Uy Omega – 3 ( bao gồm
(Nguồn: Viện Nghiên cứu Dinh dưỡng & Hải sản Na Uy)
Tổng quan về enzyme lipase
1.2.1 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về lipase
1.2.1.1 Tình hình nghiên cứu lipase ngoài nước
Nghiên cứu về lipase đã thu hút sự chú ý của các nhà khoa học trên toàn thế giới từ lâu và tiếp tục phát triển mạnh mẽ cho đến nay.
Năm 1935, hoạt động của lipase trong mủ đu đủ đã được báo cáo Tuy nhiên mãi đến năm 1991, sự quan tâm vào nghiên cứu enzyme này mới bắt đầu
Năm 1997, T.A Foglia và P Villeneuve đã nghiên cứu lipase từ đu đủ Carica, xúc tác phản ứng tổng hợp các triacylglycerol, đặc biệt là tổng hợp các triacylglycerol ít calo [19]
Năm 2001, C Dhuique-Mayer và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu về đặc tính sinh học của lipase trong mủ thô từ quả Babaco (Carica pentagona) Kết quả cho thấy mủ của Carica pentagona có hoạt tính sinh học cao hơn, đạt 0,77 U/mg, so với mủ của đu đủ Carica.
Vào năm 2006, Pablo Domínguez de María và các cộng sự đã nghiên cứu về nguồn gốc, đặc điểm và ứng dụng của enzyme lipase từ mủ đu đủ Carica Đến năm 2011, Slim Abdelkafi cùng các đồng nghiệp đã xác định rằng lipase từ đu đủ Carica hoạt động tối ưu ở nhiệt độ 50°C và pH 9.
Năm 2011, N Annamalai và cộng sự đã nghiên cứu về lipase chịu kiềm và chịu nhiệt từ Bacillus licheniformis, sử dụng bánh dầu đậu phộng làm chất nền Enzyme này ổn định 100% ở nhiệt độ 60°C và vẫn duy trì hoạt động trên 80% sau 1 giờ ủ ở 70°C và pH 9.
11,5 Các ion như Ca 2+, Ba 2+ và Mg 2+ tăng cường trong khi Ni 2+ và Fe 3+ ức chế hoạt động enzyme [22]
Năm 2013, Adriano A Mendes và cộng sự đã nghiên cứu khả năng hoạt động của enzyme lipase từ hạt thầu dầu (Ricinus communis L.) trong việc thủy phân các loại dầu thực vật khác nhau nhằm sản sinh acid béo Nghiên cứu này tập trung vào việc xác định hiệu quả của enzyme lipase trong quá trình thủy phân dầu thực vật.
1.2.1.2 Tình hình nghiên cứu lipase trong nước Ở nước ta, các công trình nghiên cứu thu nhận, ứng dụng enzyme lipase chưa nhiều Tuy nhiên vào những năm gần đây, các nghiên cứu về ứng dụng lipase được nhiều người quan tâm hơn Một số công trình nghiên cứu điển hình như sau:
Năm 2004, Đặng Thị Thu đã nghiên cứu công nghệ sản xuất một số loại dầu béo bằng lipase, trong đó khảo sát khả năng thủy phân dầu đậu tương của lipase cố định Kết quả cho thấy dầu thu được có chỉ số acid đạt 80,5 Bên cạnh đó, việc sử dụng lipase trong sản xuất phomat đã làm tăng các chỉ tiêu chất lượng cảm quan so với sản phẩm phomat không bổ sung lipase.
Năm 2008, Lại Thị Mai Hương và cộng sự đã nghiên cứu thu nhận enzyme lipase từ 12 chủng vi sinh vật, trong đó chủng Rhizopus sp cho thấy khả năng sinh tổng hợp lipase với nhiệt độ tối ưu là 40°C và pH tối ưu nằm trong khoảng 8 – 9.
Năm 2012, Trần Thị Bé Lan, Nguyễn Phương Phi và Phan Ngọc Hòa đã nghiên cứu enzyme lipase từ Candida rugosa và tuyến tụy heo để xúc tác phản ứng transerter dầu dừa Kết quả cho thấy xúc tác LCR đạt độ chuyển hóa 0,77%, cao hơn so với LPP với 0,43%.
Năm 2015, nhóm nghiên cứu gồm Nguyễn Thị Tuyết Như, Nguyễn Thị Nguyên và Phan Ngọc Hòa đã sử dụng enzyme lipase Candida rugosa làm xúc tác cho quá trình tổng hợp biodiesel từ dầu cá tra (Pangasius hypophtalmus) Kết quả đạt được là hiệu suất thu biodiesel lên tới 92,65% khi thực hiện phản ứng với tỷ lệ methanol/dầu cá là 4:1 và tỷ lệ enzyme là 2%.
40 o C, bổ sung 10% dung dịch đệm pH = 7 với thời gian phản ứng 96 giờ [6]
Chưa có nghiên cứu nào về việc sử dụng enzyme lipase từ thực vật, đặc biệt là enzyme thô từ mủ đu đủ, để thủy phân dầu cá Hơn nữa, cần khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của quá trình thủy phân dầu cá bằng enzyme này.
Lipase (ester triacylglycerol acylhydrolase hay EC 3.1.1.3) là một enzyme thuộc nhóm hydrolase, có chức năng thủy phân các liên kết ester trong tri-, di-, và monoglyceride Quá trình này tạo ra các sản phẩm như acid béo, diacylglycerol, monoacylglycerol và glycerol dưới điều kiện bình thường.
Enzyme lipase và estease đều phân giải liên kết ester, nhưng lipase chỉ thủy phân các cơ chất không tan trong nước và có hoạt tính tối ưu trong hệ nhũ tương, nơi diện tích bề mặt tiếp xúc giữa enzyme và cơ chất tăng lên đáng kể Lipase không chỉ xúc tác cho hệ nhũ tương dầu trong nước mà còn hoạt động hiệu quả trong các hệ nhũ tương nước trong dầu và dầu hòa tan trong dung môi hữu cơ Đặc biệt, lipase rất linh hoạt, có khả năng xúc tác cho phản ứng chuyển hóa ester và tổng hợp ester với cấu hình không gian đặc hiệu, đáp ứng sự đa dạng về cơ chất phản ứng.
Lipase là enzyme phân bố rộng rãi trong vi sinh vật, thực vật và động vật có vú Ở động vật có vú, lipase đóng vai trò quan trọng trong tiêu hóa lipid, với lipase tuyến tụy và dạ dày, cũng như trong quá trình đồng hóa và dị hóa lipid tại ruột, gan, lysosome và lipoprotein.
Lipase là một enzyme quan trọng có mặt trong các mô dự trữ của những hạt chứa dầu như hạt thầu dầu, hạt ngũ cốc và hạt hướng dương, và nó chủ yếu hoạt động trong quá trình nảy mầm.
Tổng quan về đu đủ
1.3.1 Hình thái và sinh lý cây đu đủ Đu đủ là một loại cây nhiệt đới, thân thảo to, mọc thẳng, thường ít hoặc không phân nhánh Lá to, phân thùy hình chân vịt Quả đu đủ có hình oval hoặc gần tròn, dài 15-50 cm, bề dày 10-20 cm và trọng lượng có thể đạt 9 Kg (Morton 1987) Khi còn xanh, quả đu đủ chứa rất nhiều mủ, vỏ màu xanh và cứng Khi chín, vỏ quả chuyển thành màu vàng nhạt - vàng đậm đến cam Trái đu đủ già chứa rất nhiều hạt hình trứng, màu xám đen, bám nhẹ vào lớp thịt quả nhờ lớp mô sợi mềm Đu đủ thường được trồng từ hạt Sau 2–4 tuần gieo, hạt bắt đầu nảy mầm Đây là loại cây phát triển nhanh và cho nhiều quả Khoảng 10-12 tháng từ lúc nảy mầm, cây bắt đầu ra hoa, kết trái; trái chín sau khoảng 5 tháng [23]
1.3.2 Công dụng, đặc tính dược lý của đu đủ Đu đủ gồm chủ yếu là nước và carbohydrate trong thành phần, ít năng lượng nhưng giàu vitamin và khoáng chất, đặc biệt là vitamin A, C và Kali Đu đủ thường được làm mứt, đồ chua, món tráng miệng Quả đu đủ xanh được dùng phổ biến ở Thái Lan và Việt Nam như một loại rau, lên men làm dưa chua hoặc ngâm đường (Sankat, Maharaj 1997) Ngoài ra, dịch trích từ trái và hạt đu đủ có hoạt tính kháng khuẩn rất mạnh, có thể kháng Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa và Shigella flexneri (Emeruwa 1982)
Flath và Forrey (1977) đã phát hiện 106 hợp chất dễ bay hơi trong đu đủ Nghiên cứu của Chinoy và cộng sự (1994) trên chuột cho thấy dịch chiết từ hạt đu đủ có thể được sử dụng như một biện pháp tránh thai Đu đủ cũng được sử dụng rộng rãi trong y học cổ truyền Theo Reed (1976), mủ đu đủ có hiệu quả trong việc điều trị chứng khó tiêu và làm dịu vết bỏng Okeniyi và cộng sự (2007) nhận định rằng trái và hạt đu đủ có khả năng tẩy giun sán và amip.
Mủ cây đu đủ nằm trong các ống dẫn mủ trải rộng khắp toàn bộ cây, ngoại trừ rễ Quả xanh vào khoảng 10 tuần tuổi chứa nhiều mủ nhất
Mủ cây đu đủ là một chất lỏng màu trắng đục, chứa nhiều hợp chất như protein, alkaloid, nhựa, đường, chất béo và gum, với khoảng 15% chất khô và 85% nước Chất lỏng này được tiết ra khi mô cây bị tổn thương và đông lại khi tiếp xúc với không khí Mủ đu đủ cũng chứa nhiều enzyme thủy phân, chủ yếu là protease, và hỗn hợp enzyme này có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ cây khỏi các tác nhân bên ngoài.
Mủ đu đủ chứa hai enzyme quan trọng là papain và chymopapain, có khả năng phân giải protein, được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp Mủ đu đủ xanh không chỉ là một chất làm mềm thịt hiệu quả mà còn được sử dụng trong điều trị vết bỏng và vết thương hoại tử Ngoài ra, nó còn được sử dụng trong sản xuất mỹ phẩm và công nghệ thực phẩm.
Mủ đu đủ có khả năng kháng khuẩn và ức chế sự phát triển của nấm, đặc biệt là nấm Candida albicans, nên thường được sử dụng để điều trị eczema do nấm Ngoài papain và chymopapain, mủ đu đủ còn chứa nhiều hợp chất sinh học khác như lipase và hydrolase Lipase trong mủ đu đủ gắn chặt với chất khô, không hòa tan trong nước, vì vậy nó được xem như một enzyme "cố định một cách tự nhiên".
Làm giàu DHA và EPA trong dầu cá theo phương pháp thủy phân bằng
Sử dụng lipase để phân cắt liên kết ester của triglyceride dầu cá thành acylglycerol và acid béo tự do Nhờ vào tính đặc hiệu của lipase đối với acid béo, quá trình này giúp loại bỏ các acid béo no và không no mạch ngắn, từ đó làm tăng hàm lượng DHA và EPA trong acylglycerol thu được.
Hình 1.11 Phản ứng thủy phân triglyceride trong dầu cá
1.4.2 Quy trình làm giàu DHA và EPA bằng phương pháp thủy phân xúc tác bởi enzyme lipase
Cho vào bình nón 250ml hỗn hợp 30g dầu cá và nước cất với 3,5ml đệm phosphate (pH = 7; 0,08M) Tiếp theo, bổ sung bột enzyme lipase với các hoạt tính khác nhau Thay không khí trong bình bằng khí nitrogen và lắc dịch huyền phù ở 200 vòng/phút, 45 độ C trong 24h Mẫu đối chứng được thực hiện tương tự nhưng không có enzyme.
Sau khi kết thúc quá trình thủy phân, nâng nhiệt độ của hỗn hợp phản ứng lên
90 0 C trong 15 phút để bất hoạt enzym
Sản phẩm thu được từ phản ứng được hòa tan trong 20 ml n-hexane và chiết với 10 ml dung dịch NaOH 0,5N trong cồn Phân đoạn không phân cực chứa acylglycerol không thủy phân, trong khi phân đoạn phân cực chứa acid béo tự do ở dạng muối Na Sau khi acid hóa các phân đoạn bằng 2 ml HCl 6N, phân đoạn acylglycerol tan trong n-hexane được thu lại, và phân đoạn còn lại chứa acid béo được chiết bằng diethylether.
Các phân đoạn được rửa bằng nước đến pH = 7 và sau đó được cô quay để loại bỏ toàn bộ dung môi Tiếp theo, tiến hành metyl hóa và phân tích bằng sắc ký khí để xác định hàm lượng DHA và EPA.
Hình 1.12 Sơ đồ quy trình làm giàu DHA và EPA theo phương pháp thủy phân bằng enzym lipase từ mủ đu đủ
Hỗn hợp phản ứng Sục khí N2
FFA (acid béo no và không no mạch ngắn)
Tách lớp chiết bằng dung môi Sản phẩm acylglycerol giàu
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Đối tượng, hóa chất và thiết bị nghiên cứu
Mủ đu đủ: được thu từ một số vườn đu đủ trồng tại huyện Đại Lộc, tỉnh Quảng
Hình 2.1 Vườn thu nhận mủ đu đủ
Thu nhận mủ đu đủ Điều kiện lấy nhựa
Quả tốt nhất để thu hoạch là những quả còn xanh, có vỏ mịn và trọng lượng từ 0,3-1 kg Để đạt được enzyme có hoạt tính cao nhất, nên lấy mủ từ quả có độ tuổi khoảng 10 tuần.
Thời gian thu hoạch mủ cao su diễn ra từ sáng sớm đến giữa buổi sáng, khi độ ẩm không khí ở mức cao Trong mùa khô, mủ thường ít, đặc và có nồng độ protein cao, trong khi mùa mưa mang lại lượng mủ nhiều hơn, nhưng lại loãng và có nồng độ protein thấp.
− Mủ đu đủ lấy ở quả xanh còn trên cây
Để thu hoạch mủ, hãy dùng dao rạch vài đường dọc theo quả ở phần có đường kính lớn nhất, mỗi lát khía cách nhau từ 3-5 cm Lưu ý không rạch sâu quá 2 mm để tránh làm dịch nước và tinh bột từ quả hòa lẫn vào mủ, điều này có thể làm giảm chất lượng mủ thu được.
Hứng mủ chảy ra vào lọ miệng rộng trong 4-6 phút, sau đó đậy nắp kín và bảo quản ở nơi tối và lạnh Sử dụng ngay sau khi thu nhận hoặc đóng băng ở -20°C để sử dụng sau này.
Bảo quản lạnh mủ tại phòng thí nghiệm là cần thiết để ngăn chặn mủ tiếp xúc lâu với không khí, từ đó duy trì hoạt tính của lipase có trong mủ.
− Không nên trộn mủ khô với mủ tươi vì nó làm giảm chất lượng
Khi làm việc với mủ tươi, cần tránh để nhựa tiếp xúc với da để ngăn ngừa bỏng Ngoài ra, không nên để mủ tiếp xúc với dụng cụ kim loại nặng như sắt hay đồng, vì điều này có thể làm biến màu và giảm hoạt tính của enzyme Do đó, các dụng cụ như lọ, dao và muỗng nên được làm bằng thép không gỉ hoặc nhựa.
− Khi lấy mủ cần tránh không cho các chất bẩn hoặc côn trùng lẫn vào
Quá trình rút mủ từ quả thường diễn ra trong khoảng 4-7 ngày Trong lần đầu tiên, chỉ cần thực hiện một lần rạch là đủ, nhưng ở những lần thu mủ tiếp theo, nên rạch từ 2-3 đường giữa các đường rạch trước đó để đạt hiệu quả tốt nhất.
Lườn cá hồi được mua tại Công ty TNHH chế biến thực phẩm D&N, tại 01 Nguyễn Phục, Thọ Quang, Sơn Trà, Đà Nẵng
2.1.2 Dụng cụ, hóa chất và thiết bị sử dụng
Bảng 2.1 Dụng cụ, hóa chất và thiết bị sử dụng
Các loại hóa chất khác: Tris Base, NaOH 0.05N,
KOH 0.1N, KOH 0.5N, acid HCl 0.5N, Dietyl eter, acid axetic đặc, clorofom, dung dịch KI bão hòa, Na2S2O3 0.01N, dung dịch hồ tinh bột 1% ,
Gum Arabic, natri benzoat, acetone, cồn 96%, thuốc thử phenolphtalein 1%, acid oxalic
Phòng thí nghiệm trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, trường đại học Duy Tân và một số hóa chất được thu mua tại Đà Nẵng
Dụng Các loại cốc thủy tinh: 100ml, 250ml, 500ml cụ Các loại ống đong: 100ml, 250ml
Bình tam giác: 100ml, 250ml, 500ml
Bình định mức 100ml, 1 lít Ống nghiệm, cuvet, phễu chiết, buret Đũa khuấy thủy tinh, xilanh, bông không thấm
2.1.3 Thiết bị phục vụ nghiên cứu
- Cân kỹ thuật điện tử
- Máy đo pH OaKaton (Châu Âu)
- Máy ly tâm EBA 20 Hettich (Đức)
- Máy đồng hóa siêu âm Vibracell (Mỹ)
- Máy sấy thăng hoa Christ (Anh)
- Và một số dụng cụ, máy móc thiết bị thường dùng trong phòng thí nghiệm
Hình 2.2 Máy lắc Hình 2.3 Cân bốn số (phân tích)
Hình 2.5 Máy đồng hóa Hình 2.4 Máy đo pH
Phương pháp nghiên cứu
2.2.1 Phương pháp thu nhận enzyme thô từ mủ đu đủ
Để tạo ra chế phẩm lipase dạng thô, đầu tiên, cho một lượng mủ khô vào nước cất theo tỷ lệ 1:33 (w/v) và khuấy trong 3 phút Sau đó, ly tâm lạnh mẫu ở 6000 vòng/phút trong 20 phút ở 4°C, loại bỏ dịch nổi và thu tủa Quá trình này cần được lặp lại 3 lần Tiếp theo, sấy tủa bằng phương pháp sấy thăng hoa ở 40°C trong 8 giờ Cuối cùng, nghiền mịn mẫu và bảo quản chế phẩm trong bình thủy tinh đậy kín.
2.2.2 Phương pháp thu nhận dầu cá hồi thô
2.2.2.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm
Hình 2.7 Máy sấy thăng hoa Hình 2.6.Máy ép thủy lực
Hình 2.8 Máy ly tâm Hình 2.9 Cân kỹ thuật điện tử
Lườn cá hồi sau khi rã đông ở nhiệt độ thường được làm sạch, cắt nhỏ và hấp cách thủy trong khoảng 20 phút, thu được dầu tự chảy ra ở đáy nồi Sau khi hấp, lườn cá được ép bằng máy ép thủy lực để lấy triệt để phần dầu Hỗn hợp sau đó được để lắng, gạn lấy phần dầu phía trên và bổ sung muối Na2SO4 khan để tách nước lẫn trong dầu Cuối cùng, hỗn hợp được lọc qua bông để loại bỏ Na2SO4, và dầu cá thô thu được sẽ được bổ sung chất chống oxy hóa BHA, BHT.
Dầu cá sạch đã qua xử lý được bảo quản trong bình kín ở nhiệt độ -4 0 C
2.2.3 Phương pháp chuẩn độ xác định hoạt độ của lipase đối với cơ chất dầu cá hồi
Hoạt độ enzyme lipase được xác định theo phương pháp chuẩn độ lượng acid béo sinh ra do thủy phân bằng NaOH 0,05 N
Lipase là một enzyme quan trọng, có chức năng xúc tác quá trình thủy phân liên kết ester trong triglyceride, dẫn đến việc tạo ra glycerol và axit béo Sự giải phóng axit béo có thể được xác định thông qua các phương pháp phân tích chuyên biệt.
Xác định các chỉ số của lipid:
- Chỉ số xà phòng hóa
Rửa và làm sạch trong nước lạnh ( Cắt nhỏ 3 – 5 mm)
Hấp cách thủy lườn cá hồi (20 phút) Ép cơ học
Mỡ cá lỏng được chiết xuất từ dầu cá hồi nhũ hóa, sau khi lắng tách nước Dầu cá thô sạch được chuẩn độ bằng kiềm, với hoạt độ lipase được xác định dựa trên lượng kiềm cần thiết để trung hòa các acid béo mới hình thành.
2.2.3.2 Cách tiến hành a) Chuẩn bị hệ nhũ tương: gồm 180 ml nước cất, 0,4g natri benzoate, 20 ml dầu cá hồi thô và 4g gum arabic Sau đó đánh tan bằng máy đồng hóa siêu âm trong 20 phút, thu được hệ nhũ tương đồng nhất [7] b) Chuẩn bị mẫu thí nghiệm và mẫu trắng
− Chuẩn bị mẫu thí nghiệm:
Lấy 3 bình tam giác 100 ml, cho vào mỗi bình 5 ml nhũ tương đã chuẩn bị ở trên,
Hỗn hợp 2 ml dung dịch đệm phosphate 0,1 M (pH = 8) và 0,01 g enzyme thô được ủ trong 15 phút ở 40°C Phản ứng thủy phân được dừng lại bằng 15 ml hỗn hợp acetone và cồn theo tỷ lệ 1:1 Sau đó, thêm 3 giọt dung dịch phenolphtalein 1% vào mỗi bình và tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch NaOH 0,05 N cho đến khi màu hồng bền xuất hiện trong 30 giây Ghi lại thể tích dung dịch NaOH tiêu tốn ở mỗi bình và tính giá trị trung bình cho mỗi lần thí nghiệm.
Lấy 1 bình tam giác 100 ml, cho vào 5 ml nhũ tương và 2 ml dung dịch đệm phosphate 0,1 M (pH = 8) Các bước tiếp theo tiến hành tương tự như ở mẫu thí nghiệm với cùng điều kiện Ghi nhận thể tích dung dịch NaOH 0,05 N tiêu tốn [7]
Bảng 2.2: Tóm tắt các bước tiến hành để xác định hoạt độ enzyme lipase
Dung dịch hóa chất Mẫu
Dầu cá hồi đã nhũ hóa (ml) 5 5
Dung dịch đệm 0,1 M phosphate pH=8 (ml) 2 2
Lắc đều và giữ 15 phút ở 40°C
Hỗn hợp acetone : etanol (1:1) (ml) 15 15
Chuẩn độ acid béo sinh ra bằng dung dịch
NaOH 0,05N với chỉ thị phenolphthalein 1% b a
Hoạt độ lipase được định nghĩa là lượng enzyme có khả năng xúc tác để giải phóng 1 µmol acid béo trong 1 phút ở điều kiện tiêu chuẩn Đơn vị hoạt động lipase (UI/g) được tính toán theo một công thức cụ thể.
Trong nghiên cứu này, các yếu tố quan trọng bao gồm thời gian phản ứng thủy phân (t, phút), lượng chế phẩm enzyme tham gia (m, g), và lượng NaOH 0,05 N tiêu tốn ở mẫu trắng (a, ml) cũng như mẫu thí nghiệm (b, ml) Nồng độ đương lượng gam của NaOH được xác định là 0,05.
2.2.4 Tối ưu hóa quá trình thủy phân dầu cá hồi bằng enzyme lipase thô từ mủ đu đủ Để nghiên cứu ảnh hưởng tương tác giữa các yếu tố công nghệ đến hiệu suất của quá trình thủy phân, ở đây tôi chọn phương pháp quy hoạch thực nghiệm yếu tố toàn phần, với 2 mức và 3 yếu tố ảnh hưởng Đây một trong những phương pháp hiện đại, có hiệu quả cao, đang được sử dụng phổ biến trong nghiên cứu các quá trình hóa sinh và sinh học Sau khi làm thí nghiệm thăm dò tôi đã chọn các điều kiện thí nghiệm như ở bảng 2.4 Để xác định bài toán tối ưu hóa thực nghiệm, cần phân tích các yếu tố đầu vào, các thông số của quá trình thủy phân và hàm mục tiêu
- Tỉ lệ enzyme/cơ chất : 4% (w/w)
- Thời gian thủy phân: 24 giờ
- Tốc độ lắc: 200 vòng/phút
2.2.4.2 Các yếu tố cần tối ưu
Các thông số tối ưu trong quá trình thủy phân dầu cá hồi là: Tỷ lệ nước/cơ chất, nhiệt độ thủy phân, pH thủy phân
- Tỷ lệ nước/cơ chất (X1) nằm trong khoảng: [4/1 – 6/1]
- Nhiệt độ thủy phân (X2) nằm trong khoảng: [20 – 40]
- Giá trị pH thủy phân (X3) nằm trong khoảng: [6 - 8]
Từ các điều kiện biên của các yếu tố quy hoạch thực nghiệm, ta lập bảng về mức và khoảng biến thiên của các yếu tố thực nghiệm
Bảng 2.3 Khoảng biến thiên các yếu tố thực nghiệm Yếu tố
Tỷ lệ nước/cơ chất (w/w)
Giá trị pH thủy phân
Với 3 yếu tố tối ưu (k=3), số thí nghiệm phải thực hiện là N = 2 3 = 8 thí nghiệm (TN) của quy hoạch trực giao cấp I và 3 thí nghiệm tại tâm phương án
Bảng 2.4 Ma trận quy hoạch thực nghiệm
Yếu tố thí nghiệm Yếu tố thí nghiệm trong hệ tọa độ không thứ nguyên
Trong đó :T1, T2, T3 là 3 thí nghiệm tại tâm phương án
X1, X2, X3 là các thông số tối ưu
Hàm mục tiêu là hiệu suất của quá trình thủy phân dầu cá hồi bằng enzyme lipase thô từ mủ đu đủ
Hiệu suất của phản ứng thủy phân phải đạt tối đa: Y → max
2.2.4.4 Quá trình thủy phân dầu cá hồi xúc tác bởi enzyme lipase thô từ mủ đu đủ Cho vào bình nón (dung tích 250ml) hỗn hợp gồm 2g dầu cá hồi và nước cất với tỷ lệ nước/cơ chất đã được xác định trong bảng 2.4 ma trận quy hoạch thực nghiệm, thêm 4 ml đệm tris – HCl ( pH = 8 ; 0,01M) Sau đó bổ sung vào hỗn hợp một lượng bột enzyme lipase với tỷ lệ 4% so với cơ chất và 0,32g gum Arabic Không khí trong bình nón được thay bằng khí nitrogen, và dịch huyền phù tạo thành được lắc trên máy lắc với tốc độ 200 vòng/phút, ở nhiệt độ như đã xác định trong bảng 2.4 trong thời gian 24h Mẫu đối chứng tiến hành tương tự như trên nhưng không có enzyme Sau khi kết thúc quá trình thủy phân, nâng nhiệt độ của hỗn hợp phản ứng lên 90 0 C trong
Sau 15 phút bất hoạt enzyme, sản phẩm phản ứng được chiết bằng phễu chiết 250ml để tách phần dầu ở trên Phần dầu thu được sẽ được xác định chỉ số acid và tính toán hiệu suất của quá trình thủy phân.
Chỉ số acid của dầu cá hồi được xác định dựa trên hàm lượng acid béo tự do sinh ra trong quá trình thủy phân Cụ thể, nó được tính bằng số mg dung dịch KOH 0,1N cần thiết để trung hòa lượng acid béo có trong 1g dầu cá hồi.
- Xác định chỉ số acid [11]
- Xác định chỉ số xà phòng hóa [12]
- Xác định chỉ số iot [13]
- Xác định chỉ số este
2.2.6 Phương pháp xử lý số liệu
Dữ liệu được xử lý và tính toán bằng phần mềm Excel và Minitab, với tất cả số liệu được thu thập từ kết quả trung bình cộng của ba lần thí nghiệm song song.
kết quả nghiên cứu và thảo luận
Thu nhận mủ từ trái đu đủ xanh
Mủ đu đủ được thu nhận vào sáng sớm, trong khoảng thời gian từ 5-7 giờ sáng, trên những trái có trọng lượng từ 0,3-1 kg
Tiến hành lấy mủ theo quy trình nêu trong mục 2.1.1.1
Thu nhận chế phẩm enzyme thô
Quá trình thu nhận enzyme lipase thô từ mủ đu đủ được thực hiện theo quy trình đã mô tả Hiệu suất thu nhận chế phẩm lipase thô từ mủ đu đủ khô đạt 17,91%.
Chế phẩm enzyme được bảo quản trong lọ thủy tinh đậy kín
Hình 3.2 Chế phẩm lipase thô thu được sau khi sấy thăng hoa
Thu nhận và xác định một số chỉ tiêu chất lượng của dầu cá hồi
Tiến hành thu nhận dầu cá hồi từ lườn cá theo quy trình mô tả ở mục 2.2.2
Dầu cá hồi được chiết xuất từ lườn cá hồi, và độ ổn định của nguyên liệu ban đầu đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá chất lượng của dầu cá thu nhận Các chỉ tiêu chất lượng của dầu cá hồi được xác định theo mục 2.2.5, với kết quả được trình bày trong bảng 3.1.
Bảng 3.1.Các chỉ tiêu chất lượng của dầu cá
STT Chỉ tiêu Giá trị Đơn vị
1 Chỉ số acid 6,13 mg KOH/g dầu
2 Chỉ số xà phòng hóa 241,70 mg KOH/g dầu
3 Chỉ số ester 235,57 mg KOH/g dầu
* Nhận xét và thảo luận:
Kết quả thí nghiệm trong bảng 3.1 cho thấy dầu cá hồi có chỉ số acid cao, chỉ số này phản ánh lượng mg KOH cần thiết để trung hòa acid béo tự do trong 1g chất béo Chỉ số acid cao có thể do phương pháp ép cơ học và điều kiện thu nhận ở nhiệt độ cao, dẫn đến quá trình thủy phân dầu.
Chỉ số xà phòng của dầu cá hồi đạt 241,70 mg KOH/g, cao hơn so với nhiều loại dầu cá khác như dầu cá trích (189 – 194), dầu cá mòi (190 – 196) và dầu cá voi (180 – 195) Bên cạnh đó, chỉ số ester của dầu cá hồi cũng rất ấn tượng, lên tới 235,57.
Chỉ số iod đo lượng gam iod kết hợp với các acid béo không no trong 100g chất béo Chỉ số iod cao cho thấy dầu cá chứa nhiều acid béo không bão hòa Vì vậy, việc bảo quản dầu cá đúng cách là rất quan trọng.
Hoạt độ của lipase đối với cơ chất dầu cá hồi theo thời gian
Mục tiêu của nghiên cứu này là xác định thời gian tối ưu để enzyme lipase hoạt động hiệu quả nhất trên cơ chất dầu cá hồi, sau khi đã khảo sát các thông số tối ưu khác liên quan đến enzyme lipase.
Tiến hành thí nghiệm như mô tả ở phần 2.2.3 Kết quả theo dõi sự biến thiên của chỉ số acid theo thời gian thể hiện ở bảng 3.2 và đồ thị hình 3.3
Bảng 3.2 Sự biến thiên chỉ số acid theo thời gian Thời gian (phút)
AV (Hiệu chỉ số acid của mẫu phân tích và mẫu trắng)
Vận tốc của phản ứng (v= ∆P/∆t)
Hình 3.3 Đồ thị biểu diễn sự biến thiên chỉ số acid theo thời gian
Chúng tôi đã xác định thời gian tối ưu để đo hoạt lực enzyme lipase đối với cơ chất dầu cá hồi là 15 phút, với kết quả hoạt lực đạt 541,67 UI/g.
Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân dầu cá hồi bằng
Phản ứng thủy phân dầu cá hồi xúc tác bởi mủ đu đủ là một phần quan trọng trong nghiên cứu này, nhằm tìm ra điều kiện tối ưu cho enzyme thủy phân dầu cá với hiệu suất cao nhất Hiệu suất của phản ứng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nồng độ cơ chất, nồng độ enzyme, pH, nhiệt độ, chất kìm hãm và chất hoạt hóa Chúng tôi đã khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất quá trình thủy phân, bao gồm nhiệt độ, tỷ lệ nước/cơ chất và pH Kết quả được đánh giá dựa trên hiệu suất phản ứng (%) như đã mô tả trong phần 2.2.4.4.
3.5.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất thủy phân
Nhiệt độ ảnh hưởng mạnh mẽ đến hiệu suất của phản ứng xúc tác bởi enzyme, với quy luật Van – Hoff cho thấy khi nhiệt độ tăng, vận tốc phản ứng cũng tăng Tuy nhiên, khi đạt đến giới hạn tối đa, nếu nhiệt độ tiếp tục tăng, vận tốc phản ứng sẽ giảm Nhiệt độ tối ưu là mức mà enzyme hoạt động hiệu quả nhất, và mỗi enzyme có vùng hoạt động riêng Để xác định nhiệt độ tối ưu, chúng tôi tiến hành thủy phân dầu cá với các thông số cố định: tỷ lệ nước/cơ chất 5/1, tỷ lệ enzyme/cơ chất 4% (w/w), thời gian 24 giờ, pH = 8 và tốc độ lắc 200 vòng/phút, trong khi nhiệt độ là yếu tố thay đổi.
25 o C, 30 o C, 35 o C, 40 o C, 45 o C và 50 o C Kết quả khảo sát thể hiện qua bảng 3.3 và đồ thị 3.4 bên dưới
Bảng 3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất phản ứng thủy phân
*Ghi chú: Các giá trị được đánh dấu bởi những chữ cái giống nhau thì khác nhau không có ý nghĩa theo phân tích thống kê ANOVA (α = 0,05). b a a b c c
Hình 3.4 Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất thủy phân
Đồ thị trong hình 3.4 chỉ ra rằng hiệu suất của phản ứng thủy phân tăng lên khi nhiệt độ tăng từ 25°C đến 30°C, nhưng sau đó lại giảm dần khi nhiệt độ tiếp tục tăng từ 35°C trở đi.
Hiệu suất thủy phân cao nhất đạt 56,30% khi thực hiện ở nhiệt độ 30°C Nhiệt độ tối ưu này thấp hơn so với nghiên cứu của Pierre Villeneuve và cộng sự, trong đó lipase từ quả Babaco có nhiệt độ tối ưu là 50°C Sự khác biệt này có thể xuất phát từ sự khác nhau về giống và điều kiện trồng trọt của các loại đu đủ ở các quốc gia khác nhau.
➢ Giải thích kết quả thí nghiệm:
Hiệu suất của phản ứng thủy phân tăng dần từ 25 đến 30 độ C, điều này được giải thích qua động học phản ứng enzyme Khi nhiệt độ tăng, động năng của enzyme và cơ chất cũng tăng, dẫn đến việc chúng chuyển động nhanh hơn và va chạm nhiều hơn Sự gia tăng này làm cho các phức hợp enzyme–cơ chất hình thành nhiều hơn, từ đó vận tốc phản ứng thủy phân cũng tăng theo và đạt cực đại tại nhiệt độ tối ưu 30 độ C.
Từ 30 đến 50 độ C, hiệu suất của phản ứng thủy phân giảm dần do enzyme, vốn là protein, bị biến tính khi nhiệt độ vượt quá mức tối ưu Khi nhiệt độ vượt quá 30 độ C, một số liên kết hydro giữ cấu trúc của lipase bị đứt gãy, dẫn đến sự biến đổi cấu trúc enzyme Điều này làm cho cơ chất không thể liên kết với enzyme, dẫn đến việc không được chuyển hóa và làm giảm tốc độ phản ứng xúc tác của enzyme.
3.5.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ nước/cơ chất đến hiệu suất của quá trình thủy phân
Enzyme lipase chỉ có khả năng thủy phân dầu trên bề mặt liên pha, vì vậy việc khảo sát tỷ lệ nước/dầu là rất quan trọng Trong các phản ứng mà enzyme không hòa tan trong chất nền như dầu, sự có mặt của nước không chỉ giúp phân tán enzyme và cơ chất mà còn tham gia trực tiếp vào phản ứng Tỷ lệ nước/cơ chất ảnh hưởng lớn đến tốc độ và chiều hướng của phản ứng thủy phân Để xác định tỷ lệ nước/cơ chất tối ưu, quá trình thủy phân được thực hiện ở nhiệt độ 30 o C, với tỷ lệ enzyme/cơ chất 4% (w/w), thời gian 24 giờ, pH 8 và tốc độ lắc 200 vòng/phút Tỷ lệ nước/cơ chất (w/w) thay đổi từ 3/1 đến 7/1, kết quả khảo sát được thể hiện qua bảng 3.4 và đồ thị 3.5.
Bảng 3.4 Ảnh hưởng của tỷ lệ nước/cơ chất đến hiệu suất của phản ứng thủy phân
Tỷ lệ nước/cơ chất (w/w) Hiệu suất (%)
*Ghi chú: Các giá trị được đánh dấu bởi những chữ cái giống nhau thì khác nhau không có ý nghĩa theo phân tích thống kê ANOVA (α = 0,05) b b a b c
Tỷ lệ nước/cơ chất (w/w)
Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của tỷ lệ nước/cơ chất đến quá trình thủy phân
Đồ thị cho thấy hiệu suất phản ứng thủy phân tăng khi tỷ lệ nước/cơ chất tăng từ 3/1 đến 5/1, đạt đỉnh 56,30% tại tỷ lệ 5/1, sau đó giảm khi tỷ lệ nước/cơ chất tăng lên 7/1.
➢ Giải thích kết quả thí nghiệm:
Khi tăng hàm lượng nước từ 3/1 đến 5/1, hiệu suất phản ứng xúc tác enzyme tăng lên nhờ nước giúp hòa tan và phân tán enzyme vào bề mặt phân pha dầu nước, cải thiện sự tương tác giữa enzyme và cơ chất Tuy nhiên, nếu hàm lượng nước quá cao, enzyme sẽ bị loãng và không tập trung đủ trên bề mặt phân pha, dẫn đến giảm hoạt lực Hơn nữa, nước tham gia trực tiếp vào phản ứng thủy phân, và nếu lượng nước quá ít, cân bằng sẽ chuyển dịch theo hướng tạo ester Do đó, tỷ lệ nước/cơ chất 5/1 là tối ưu để cân bằng phản ứng, tạo ra acid béo và glycerol, đồng thời giúp enzyme hoạt động hiệu quả nhất trên bề mặt phân pha dầu nước, mang lại hiệu suất cao cho phản ứng thủy phân.
3.5.3 Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất của quá trình thủy phân pH có ảnh hưởng rất mạnh mẽ đến hiệu suất của quá trình thủy phân vì nó ảnh hưởng đến mức độ ion hóa cơ chất, độ bền của cấu trúc protein mà enzyme có nguồn gốc protein nên khi pH thay đổi sẽ ảnh hưởng tới độ phân ly các nhóm chức cấu tạo nên trung tâm hoạt động của enzyme như - OH, - SH Hơn nữa, mỗi enzyme chỉ hoạt động mạnh trong 1 dải pH nhất định và ở giá trị pH mà tại đó enzyme hoạt động mạnh nhất gọi là pH tối ưu Để xác định pH tối ưu của phản ứng thì quá trình thủy phân được tiến hành ở nhiệt độ và tỷ lệ nước/cơ chất (w/w) tối ưu đã khảo sát ở trên là 30 o C và 5/1 trong thời gian 24 giờ, tỷ lệ enzyme/cơ chất 4% (w/w) và tốc độ lắc 200 vòng/phút Yếu tố pH thay đổi từ 6; 7; 8; 9 và 10 Kết quả khảo sát thể hiện qua bảng 3.5 và đồ thị 3.4 bên dưới:
Bảng 3.5 Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất của phản ứng thủy phân pH Hiệu suất (%)
*Ghi chú: Các giá trị được đánh dấu bởi những chữ cái giống nhau thì khác nhau không có ý nghĩa theo phân tích thống kê ANOVA (α = 0,05) a a a b c
Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của pH đến quá trình thủy phân
Kết quả trên hình 3.6 cho thấy hiệu suất phản ứng thủy phân tăng khi pH tăng từ
Hiệu suất thủy phân đạt cao nhất là 57,73% khi thực hiện trong môi trường có pH=7, sau đó giảm dần khi pH tăng từ 8 đến 10 Giá trị pH tối ưu này tương đồng với nghiên cứu của Pierre Villeneuve và cộng sự về lipase từ quả Babaco, cho thấy pH tối ưu cũng là 7.
➢ Giải thích kết quả thí nghiệm:
Hiệu suất phản ứng thủy phân được cải thiện khi pH tăng từ 6 đến 7, do sự thay đổi trạng thái ion hóa của enzyme và cơ chất Khi pH tăng, sự ion hóa của enzyme và cơ chất diễn ra theo hướng tạo ra phức hợp enzyme–cơ chất bền hơn, từ đó làm tăng hiệu suất phản ứng.
Khi pH vượt quá khoảng 7-8, hoạt tính của enzyme giảm nhanh chóng do ion hóa các nhóm chức tại trung tâm hoạt động Sự thay đổi điện tích cần thiết cho việc hình thành phức hợp enzyme - cơ chất và duy trì cấu trúc không gian của enzyme dẫn đến việc enzyme không còn khả năng tương tác với cơ chất.
Kết quả tối ưu hóa quá trình thủy phân dầu cá hồi bằng enzym lipase từ mủ đu đủ
3.6.1 Lập ma trận thí nghiệm
Chuẩn bị 8 mẫu enzyme lipase và cơ chất dầu cá hồi với tỷ lệ enzyme/cơ chất 4% (w/w), bổ sung nước cất và thực hiện quá trình thủy phân trong 24 giờ với tốc độ lắc 200 vòng/phút Sau khi hoàn tất, enzyme được bất hoạt ở 90 o C trong 15 phút Tiến hành chiết xuất dầu từ sản phẩm phản ứng và xác định chỉ số acid để tính hiệu suất của phản ứng thủy phân, với kết quả phân tích được trình bày trong bảng 3.7.
Bảng 3.6 Hiệu suất của phản ứng thủy phân qua các thí nghiệm
Yếu tố thí nghiệm Yếu tố thí nghiệm trong hệ tọa độ không thứ nguyên Hiệu suất
T3 5/1 30 7 0 0 0 58,328 Đưa thêm vào ma trận trên cột biến ảo X0 = +1 ta có ma trận với biến ảo
Bảng 3.7 Ma trận thí nghiệm với biến ảo
3.6.2 Xây dựng mô tả toán học cho quá trình thực nghiệm
➢ Chọn dạng phương trình hồi quy
Bảng 3.8 Ma trận quy hoạch thực nghiệm mở rộng
➢ Tính các hệ số của phương trình hồi quy
Công thức tính hệ số b như sau: b bj = (3.2) bij bijt Trong đó: i, j, t= 0,1,2,3,…k với k là số yếu tố độc lập;
N là số thí nghiệm trong ma trận quy hoạch thực nghiệm (không tính thí nghiệm tại tâm phương án), N=8
Vì ma trận bảng 3.8 trực giao nên hệ số b trong phương trình (3.1) được tính theo công thức (3.2) ta được: b0 = 52 ; b1 = 0,58; b2 = 2,44; b3 = -6,08; b12 = 0,65; b13 = -0,65; b23 = -3,26; b123 = 0,39 Phương trình hồi quy có dạng:
➢ Kiểm tra ý nghĩa của hệ số b trong phương trình (3.3)
Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã thực hiện ba thí nghiệm để khảo sát quá trình thủy phân dầu cá hồi bằng enzyme lipase chiết xuất từ mủ đu đủ Kết quả cho thấy hiệu suất thủy phân dầu cá của các mẫu thí nghiệm lần lượt là: y1 0 = 60,221%; y2 0 = 60,727%; và y3 0 = 58,328%.
- Kết quả trung bình tại tâm thực nghiệm ytb 0 = = 59,759
- Phương sai tái hiện S 2 th
- Phương sai tái hiện của hệ số bj (S 2 bj)
- Sai số chuẩn của hệ số bj (Sbj)
- Tính chuẩn Student thực nghiệm Áp dụng công thức: tj = , ta có: t0 = 116,3; t1 = 1,2972; t2 = 5,4571; t3 = 13,598; t12 = 1,4537; t23 = 7,2911; t13 = 1,4537; t123 = 0,8722
- Tra bảng phân bố phân vị chuẩn Student (tb) tb (p,f); với p = 0,05 và f = 2 ta có : t0.05,2 = 4,3
- So sánh chuẩn Student thực nghiệm (ttn) và chuẩn Student tra bảng (tb)
So sánh ta thấy t1 < tb, t12 < tb, t13