Nghiên cứu sản xuất sản phẩm thủy phân protein từ đầu cá ngừ bằng enzyme flavourzyme

i

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành đề tài tốt nghiệp, ngoài sự nỗ lực học tập, rèn luyện của bản

thân, tôi đã nhận được giúp đỡ của nhiều cá nhân và tập thể. Qua đây tôi xin bày tỏ

lòng biết ơn chân thành nhất đến:

Ban Giám Hiệu Trường Đại học Nha Trang

Ban chủ nhiệm Khoa Chế Biến

Cô TS.Nguyễn Thị Mỹ Hương người đã tận tình hướng dẫn và chỉ bảo

những kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian tôi thực hiện đề tài.

Quý thầy cô quản lý phòng thí nghiệm công nghệ chế biến, hóa sinh - vi

sinh, công nghệ thực phẩm, công nghệ lạnh và công nghệ sinh học đã tạo điều kiện

cho tôi trong suốt quá trình thực tập tốt nghiệp.

Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè đã động

viên, khích lệ và giúp đỡ nhiệt tình trong suốt quá trình học tập cũng như hoàn

thành đồ án tốt nghiệp này.

Sinh viên

Nguyễn Thị Bích Thảo

ii

MỤC LỤC

Trang

LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. i

MỤC LỤC.................................................................................................................. ii

DANH MỤC BẢNG................................................................................................. iv

DANH MỤC HÌNH ....................................................................................................v

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ......................................................................... vii

LỜI MỞ ĐẦU .............................................................................................................1

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ......................................................................................3

1.1. Tìm hiểu về nguyên liệu...................................................................................3

1.1.1. Tình hình khai thác và chế biến cá ngừ......................................................3

1.1.1.1. Tình hình khai thác cá ngừ trên thế giới và Việt Nam........................3

1.1.1.2. Tình hình xuất khẩu cá ngừ của Việt Nam .........................................5

1.1.1.3. Giới thiệu các loại các ngừ thường gặp ở Việt Nam, mùa vụ khai thác ......8

1.1.2. Tình hình sản xuất các mặt hàng thủy sản từ nguyên liệu cá ngừ...........12

1.1.3. Phế liệu cá ngừ và hướng tận dụng phế liệu ...........................................12

1.1.3.1. Phế liệu cá ngừ ..................................................................................12

1.1.3.2. Tận dụng phế liệu..............................................................................13

1.2. Enzyme và sự thủy phân bằng enzyme..........................................................16

1.2.1. Giới thiệu chung về enzyme....................................................................16

1.2.2. Giới thiệu về enzyme protease và các ứng dụng của nó trong công nghiệp.....17

1.3. Sản phẩm thủy phân và vai trò của chúng .....................................................20

1.3.1. Sản phẩm thủy phân .................................................................................21

1.3.1.1. Dịch đạm thủy phân ...........................................................................21

1.3.1.2. Bột đạm thủy phân .............................................................................21

1.3.1.3. Các sản phẩm phụ từ quá trình thủy phân..........................................21

1.3.2. Vai trò của sản phẩm thủy phân ................................................................22

CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................23

2.1. Đối tượng nghiên cứu.....................................................................................23

2.1.1. Cá ngừ mắt to ..........................................................................................23

2.1.2. Đầu cá ngừ mắt to.....................................................................................23

2.1.3. Enzyme Flavourzyme..............................................................................23

2.2. Địa điểm nghiên cứu .....................................................................................24

iii

2.3. Nội dung nghiên cứu ....................................................................................24

2.4. Phương pháp nghiên cứu...............................................................................25

2.4.1. Xác định thành phần hóa học của phế liệu đầu cá ngừ ...........................25

2.4.2. Quy trình dự kiến sản xuất các sản phẩm thủy phân...............................26

2.4.3. Bố trí thí nghiệm xác định các thông số kĩ thuật trong quá trình

thủy phân ..............................................................................................................27

2.4.3.1. Bố trí thí nghiệm xác định tỉ lệ enzyme so với nguyên liệu .............27

2.4.3.2. Bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ thủy phân thích hợp .................29

2.4.3.3. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian thủy phân thích hợp ................30

2.5. Phương pháp phân tích..................................................................................32

2.6. Phương pháp xử lý số liệu.............................................................................32

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN..................................33

3.1. Kết quả xác định thành phần hóa học của đầu cá ngừ mắt to........................33

3.1.1. Kết quả: ...................................................................................................33

3.1.2. Nhận xét và thảo luận..............................................................................33

3.2. Kết quả xác định các thông số kỹ thuật tối ưu ...............................................34

3.2.1. Kết quả xác định tỷ lệ enzyme so với nguyên liệu..................................34

3.2.2. Kết quả xác định nhiệt độ thủy phân thích hợp.......................................36

3.2.3. Kết quả xác định thời gian thủy phân thích hợp .....................................38

3.3. Đề xuất quy trình sản xuất sản phẩm thủy phân ...........................................39

3.3.1. Sơ đồ quy trình sản xuất sản phẩm thủy phân từ đầu cá ngừ mắt to ...............40

3.3.2. Thuyết minh quy trình.............................................................................41

3.4. Chất lượng của sản phẩm thủy phân từ đầu cá ngừ mắt to ...........................42

3.4.1. Chất lượng của dịch đạm thủy phân........................................................42

3.4.2. Chất lượng của bột đạm thủy phân..........................................................43

3.4.3. Chất lượng của các sản phẩm phụ thu được từ quá trình thủy phân ...............45

3.4.3.1. Bột đạm không tan ............................................................................46

3.4.3.2. Sản phẩm bột khoáng........................................................................48

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN .......................................................................50

1. KẾT LUẬN.......................................................................................................50

2. ĐỀ XUẤT Ý KIẾN...........................................................................................50

TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................52

PHỤ LỤC....................................................................................................................1

iv

DANH MỤC BẢNG

Trang

Bảng 1.1. Tỉ lệ các thành phần của cá ngừ ......................................................................................13

Bảng 2.1. Điều kiện hoạt động tối thích của enzyme FlavourzymeTM .............................24

Bảng 3.1. Thành phần hóa học của đầu cá ngừ mắt to (%) ....................................................33

Bảng 3.2. Thành phần hóa học của đầu cá Tầm, cá Leo, cá Đãnh và cá ngừ vây vàng (%)...........33

Bảng 3.3. Chỉ tiêu cảm quan dịch thủy phân..................................................................................42

Bảng 3.4. Chỉ tiêu hóa học của dịch thủy phân.............................................................................42

Bảng 3.5. Chỉ tiêu cảm quan bột đạm thủy phân..........................................................................43

Bảng 3.6. Các chỉ tiêu hóa học của bột đạm thủy phân............................................................43

Bảng 3.7. Thành phần axit amin từ bột đạm thủy phân đầu cá ngừ mắt to....................44

Bảng 3.8. Chỉ tiêu cảm quan bột đạm không tan........................................................................46

Bảng 3.9. Chỉ tiêu hóa học của bột đạm không tan.....................................................................46

Bảng 3.10. Thành phần amin từ bột đạm không tan .................................................................47

Bảng 3.11. Chất lượng cảm quan của bột khoáng.......................................................................48

Bảng 3.12. Thành phần hóa học của bột khoáng ..................................................... 48

v

DANH MỤC HÌNH

Trang

Hình 1.1. Nhập khẩu cá ngừ mắt to tươi đông lạnh từ Việt Nam của một số quốc

gia năm 2004 .............................................................................................................. 4

Hình 1.2. Tình hình xuất khẩu cá ngừ nước ta từ năm 2007 – 2010 ........................ 7

Hình 1.3. Cá ngừ ồ ..................................................................................................... 8

Phân bố: chủ yếu ở vùng biển .................................................................................... 9

Hình 1.4. Cá ngừ chù ................................................................................................. 9

Hình 1.5. Cá ngừ chấm .............................................................................................. 9

Hình 1.6. Cá ngừ bò ................................................................................................... 9

Hình 1.7. Cá ngừ sọc dưa......................................................................................... 10

Hình 1.8. Cá ngừ vằn ............................................................................................... 10

Hình 1.9. Cá ngừ vây vàng....................................................................................... 11

Hình 1.10. Cá ngừ mắt to ......................................................................................... 11

Hình 1.11. Cá ngừ dùng làm sashimi và sushi ở Nhật Bản .................................... 12

Hình 1.12. Các mức ứng dụng của phế liệu có thể ứng dụng trong thực tế............. 16

Hình 2.1. Cá ngừ mắt to ........................................................................................... 23

Hình 2.2. Xác định thành phần hóa học của đầu cá ngừ mắt to............................... 25

Hình 2.3. Quy trình thủy phân dự kiến đầu cá ngừ mắt to....................................... 26

Hình 2.4. Bố trí thí nghiệm xác định tỉ lệ enzyme thích hợp................................... 28

Hình 2.5. Bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ thủy phân thích hợp ........................ 30

Hình 2.6. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian thủy phân thích hợp ....................... 31

Hình 3.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme đến lượng đạm trong dịch thủy phân thu

được từ 100g cá ngừ................................................................................................. 34

Hình 3.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme đến tỷ lệ đạm axit amin/đạm tổng số

trong dịch đạm thủy phân thu được từ 100 g đầu cá................................................ 35

Hình 3.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân đến lượng đạm trong dịch thủy

phân thu được từ 100g cá ngừ.................................................................................. 36

Hình 3.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân đến tỷ lệ đạm axit amin/đạm tổng

số trong dịch đạm thủy phân thu được từ 100 g đầu cá .......................................... 37

Hình 3.5. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến lượng đạm trong dịch thủy

phân thu được từ 100 g đầu cá ................................................................................. 38

vi

Hình 3.6. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến tỷ lệ đạm axit amin/đạm tổng

số trong dịch đạm thủy phân thu được từ 100g đầu cá ............................................ 38

Hình 3.7. Sơ đồ quy trình sản xuất sản phẩm thủy phân từ đầu cá ngừ mắt to ....... 40

Hình 3.8. Dịch đạm thủy phân ................................................................................. 42

Hình 3.9. Bột đạm thủy phân ................................................................................... 43

Hình 3.10. Các sản phẩm thu được từ sự thủy phân đầu cá ngừ mắt to bằng

enzyme Flavourzyme (A: bột khoáng, B: bột đạm không tan, C: bột đạm

thủy phân, D: dầu cá) ............................................................................................... 45

Hình 3.11. Sản phẩm bột đạm không tan................................................................. 46

Hình 3.12. Sản phẩm bột khoáng............................................................................. 48

vii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

THHH: trách nhiệm hữu hạn

N/NL: nước trên nguyên liệu

tg: thời gian

g: gam

E: enzyme

opt: optimal

L: lit

Topt: nhiệt độ tối thích

Nts: nitơ tổng số

NNH3: nitơ ammoniac

Nf

: nitơ formol

gN: gam nitơ

gN/l: gam nitơ trên lít