TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA
NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG Bộ Môn
Công Nghệ Thực Phẩm ---------------------<b*>o«é>|

Trường Đại Học cần Thơ
DQí^a«é>---------------

Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng

NGÔ THÚY MỤI
CHUYỂN ĐỎI BỘT CÁ THÀNH
DUNG DỊCH HÒA TAN
Luận văn tốt nghiệp
Ngành: CÔNG NGHỆ THựC PHẨM


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA
NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG Bộ Môn
Công Nghệ Thực Phẩm ---------------------<b*>o«é>|

DQí^a«é>---------------

Luận văn tốt nghiệp
Ngành: CÔNG NGHỆ THựC PHẨM
ên đè tài:

CHUYÊN ĐỎI BỘT CÁ THÀNH
DUNG DỊCH HÒA TAN

Giáo viên hướng
dẫn

Sinh viên thưc hiêì
Ngô Thúy Mụi

Cần Thơ, 5/ 2013



Luận văn đính kèm theo đây, với tựa đề “CHUYỂN ĐÓI BỘT CÁ THÀNH
DUNG DỊCH HÒA TAN” do sinh viên Ngô Thúy Mụi thực hiện, đã được hội
đồng chấm luận văn thông qua.
Giáo viên hướng dẫn

Trường Đại Học cần Thơ

Giáo viên phản biện
Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học ứng Dụng

Bùi Hữu Thuận

Cần Thơ, ngày...... tháng.......năm


Chủ tịch hội đồng
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cún của bản thân. Các số liệu, kết
quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong
Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học ứng Dụng
bất kỳ luận văn nào trướcTrường
đây. Đại Học cần Thơ

Tác giả luận văn

Ngô Thúy Mụi


LÒI CẢM ƠN
Đe tài luận văn tốt nghiệp này được hoàn thành dựa trên kết quả thực tập và
nghiên cứu sau hơn 3 tháng tại phòng thí nghiệm bộ môn Công Nghệ Thực
Phâm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học ứng Dụng.
Những thành quả đạt được hôm nay nhờ sự giúp đờ, động viên tận tình của gia
đình, thầy cô và bạn bè. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến:
Cha mẹ đã không ngừng ủng hộ, động viên tạo mọi điều kiện tốt nhất cho trong
suốt quá trình học tập.
Thầy Bùi Hữu Thuận người trực tiếp hướng dẫn đã tận tình giúp đờ và tạo điều
kiện tốt cho em đế em hoàn thành đề tài.
Toàn thể quý thầy cô trong bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, khoa Nông Nghiệp
và Sinh Học ứng Dụng trường Đại Học cần Thơ đã tận tình truyền đạt những
kiến thức quý báu cho em trong suốt thời gian học tập tại trường.
Các anh, chị ở phòng thí nghiệm bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm đã tạo điều
kiện thuận lợi và giúp đỡ em hoàn thành đề tài này.
Các bạn trong lớp Công Nghệ Thực Phâm liên thông K37 đã giúp đờ và đóng
góp ý kiến quý báu cho em trong suốt thời gian học và thực hiện luận văn đế em
hoàn thành đề tài của mình.
Do kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi những sai sót, em xin đón nhận
nhừng ý kiến đóng góp của thầy cô và tất cả các bạn.
Kính chúc quý Thầy cô, anh chị và các bạn luôn dồi dào sức khỏe và thành đạt.
Cần Thơ, ngày......tháng.......năm.......
Sinh viên thực hiện

MỤC LỤC


Ngô Thúy Mụi
Trang


Trường Đại Học cần Thơ

Khoa Nông Nghiệp& Sinh Học Ứng Dụng


DANH SÁCH BẢNG
Trang


DANH SÁCH HÌNH
Trang
Trường Đại
HọcTẮT
cần Thơ
TÓM

Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng

Bột cá có hàm lượng protein khá cao với đầy đủ các acid amin thiết yếu, có giá
trị dinh dường cao. Các protein này cần hòa tan đế sử dụng trong các tiến trình
ứng dụng khác. Công đoạn hòa tan protein từ bột cá được thực hiện bằng việc
sử dụng dung môi NaOH.
Đe tài này khảo sát các điều kiện hòa tan protein của bột cá ở các pH (7, 8, 9,
10, 11, 12, 13), thời gian xử lý (1 giờ, 2 giờ, 3 giờ, 4 giờ, 13 giờ, 17 giờ) và tỷ lệ
bột cá: dịch ngâm (1:2, 1:4, 1:5, 1:6, 1:10, 1:20, 1:30, 1:40) để tìm ra thông số

thích hợp cho quá trình hòa tan protein.
Ket quả khảo sát cho thấy ở pH = 13, thời gian xử lý 17 giờ, tỷ lệ bột cá:
dịch ngâm 1:10 là các điều điện hòa tan protein tốt nhất. Bột cá ban đầu
có hàm lượng protein 60%, sau quá trình xử lý, hàm lượng protein hòa
tan được 47,67 %, hiệu suất hòa tan protein là 79,58 %.


CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1. ĐẶT VẤN ĐẼ

Protein là những hợp chất hữu cơ có trọng lượng phân tử lớn do các acid amin
tạo thành. Đây là thành phần không thế thiếu ở bất kì cơ thế sinh vật nào, là chất
nền tạo nên cấu trúc và chức năng của sự sống, đóng vai trò quan trọng trong
việc tạo nên tính chất vật lý của thực phấm qua khả năng tạo và ốn định các hệ
bọt, gel, nhủ tương và cấu trúc hệ sợi.
Nguồn protein trong đời sống được cung cấp chủ yếu từ các sản phẩm động vật
như: cá, thịt, tôm, sữa ...Thực vật cũng cung cấp một lượng protein đáng kế như
các loại đậu, ngũ cốc và các loại cây lấy củ. Ngày nay, cùng với sự phát triển
ngày càng cao của khoa học, kỳ thuật bên cạnh nguồn protein từ thực vật và
động vật con người còn quan tâm nhiều hơn đến protein có nguồn gốc từ tảo,
nấm men và vi khuẩn hay các phụ phẩm từ các công nghệ chế biến các sản phẩm
động vật.
Bột cá là nguồn protein dinh dường quan trọng và có vai trò thiết yếu đối với kỹ
nghệ chế biến. Bột cá cung cấp nguồn protein có giá trị cao và có tính ưu việc
nỗi trội hơn so với các nguồn cung cấp protein khác, cung cấp một lượng cân
bằng các acid amin thiết yếu: lysine, methionine, tryptophane... chứa nhiều acid
béo omega 3 tốt cho tim mạch và hệ tiêu hóa ngoài ra còn chứa nhiều khoáng
chất, vitamin, và các nguyên tố khoáng đa lượng p, Ca, Mg, Na.
Ngày nay với sự phát triến ngành chăn nuôi, nuôi trồng thủy sản nhu cầu sử
dụng các loại thức ăn càng nhiều và gia tăng nhu cầu sử dụng bột cá bởi vì các

sản phẩm này có giá trị dinh dưỡng và có hệ số tiêu hóa cao bởi chứa nhiều đạm
dễ hòa tan và hấp thu.
Loại bột cá chất lượng cao, có thể dùng trong chế biến các sản phẩm khác như
làm giàu protein, acid amin, cân thiêt cho việc thực hiện các sản phâm thực
phâm dùng trực tiếp cho người. Các dẫn suất của bột cá như các sản phẩm thủy
phân dùng để chế biến các sản phẩm cung cấp peptid hòa tan, cung cấp dinh
dường, nguyên liệu làm hương vị, và tính chất chức năng trong các sản phấm
chế biến .
Vì vậy việc “chuyển đổi bột cá thành dung dịch hòa tan” được thực hiện đế có
thể chuyến dạng bột cá thành dạng hòa tan, một công đoạn quan trọng trong các
mục tiêu chế biến khác nhau.
1.2. MỤC TIÊU

Tìm điều kiện làm hòa tan tối đa các protein của bột cá trong dung dịch nước.


CHƯƠNG 2: Lược KHẢO TÀI LIỆU
2.1 TỔNG QUAN VỀ BỘT CÁ
2.1.1

Bột cá

Đạinguyên
Học cần
Nghiệp
& Sinh Học Ứng Dụng
Quá trình chế biến Trường
từ cá tra
liệuThơ
tươi sống Khoa

thành Nông
sản phấm
xuất
khấu, ngoài thành phẩm thu được còn có một lượng lớn phụ phẩm thải ra ngoài
chiếm khoảng 67% khối lượng nguyên liệu đầu vào. Lượng phụ phẩm này thông
thường bao gồm: đầu cá, xương cá, mỡ cá, bụng cá, nội tạng cá, thịt vụn, dè cá,
máu cá ... có nhiều giá trị dinh dường. Đe bảo quản và sử dụng lượng phụ phẩm
này, người ta đã chế biến ra sản phẩm bột cá.
Bột cá là sản phẩm rắn, màu nâu, được bán dưới dạng bột. Hàm lượng ẩm
trong nguyên liệu thấp nên thích hợp cho việc bảo quản sản phẩm trong thời
gian dài. Tùy theo nguồn nguyên liệu chế biến sẽ thu được các loại bột cá với
phấm chất khác nhau. Từ các phụ phẩm cá kém chất lượng, sản phẩm thu được
là bột cá dùng cho chăn nuôi, đối với những loại cá nguyên liệu với công nghệ
đảm bảo mức vệ sinh cao, sản phẩm thu được là bột cá dùng cho thực phẩm.
Bột cá là sản phẩm giàu đạm, chứa từ 47% - 85% đạm tổng số, trong đó
đạm tiêu hóa và hấp thu là 80% - 95% tùy thuộc vào phương pháp chế biến và
nguyên liệu ban đầu. Khi đó đạm tiêu hóa của bột thực vật chỉ đạt từ 30% - 40%
đạm tống

Hình 2.1: Bột cá tra

Hình 2.2: Bột cá biển

ủ ng dụng của bột cá
Bột cá có thể chế biến như một nguyên liệu thành phần của các sản phẩm
khác đế làm giàu thêm lượng đạm, acid amin, peptid, và cung cấp các tính chất
chức năng cân thiêt cho các sản phâm thực phâm.

2.1.2


a. Bột cả chăn nuôi

Ngày nay cùng với sự phát triển của công nghệ chế biến thực phẩm thủy


sản, công nghệ sản xuất bột cá chăn nuôi ngày càng phát triển. Bởi lẽ từ công
nghệ chế biến thủy sản đã tạo ra nguồn phế liệu phong phú, sản lượng cá tạm
ngày càng tăng cao, chiếm 2/3 tống sản lượng chung. Do đó các nước phát triển
công nghiệp đòi hỏi tiêu thụ một lượng lớn về bột cá chăn nuôi.
Trường Đại Học cần Thơ
Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng
Việc sản xuất bột cá chăn nuôi có ỷ nghĩa kinh tế lớn, bởi vì công nghệ này
đã tận dụng được nguồn phế liệu và thủy sản kém giá trị tạo nên sản phẩm có giá
trị dinh dường cao, cung cấp lượng đạm dễ tiêu hóa cho động vật nhằm phát
triển chăn nuôi cung cấp trứng, sữa, thịt cho con người.
b. Bột cả thực phâm
Đây là sản phẩm giàu đạm, chứa nhiều đạm dễ tiêu hóa, các vitamin, các
nguyên tố đa lượng, vi lượng và các chất hoạt động sinh học khác.
Bột cá thực phẩm rất cần thiết cho con người, được tiêu hóa nhanh trong cơ
thể sống. Bột cá thực phẩm được phát triển rất mạnh ở các nước, hầu hết các
nước tiên tiến đều có nhiều công ty sản xuất bột cá thực phấm dùng cho nội địa
và xuất khẩu. Dùng để bổ sung vào các sản phẩm như: xúc xích, pate, chả giò,
bột canh, bột cháo, mì sợi, ...
Giá trị dinh dưỡng của bột cá
Bột cá là một nguồn cung cấp lượng cân bằng của tất cả các acid amin thiết
yếu, phospholipid, acid béo quan trọng (các acid béo omega 3, omega 6 như
DHA, EPA,...), các chất khoáng. Nó được sử dụng trong dinh dường vật nuôi
giúp nâng cao:

2.1.3


• Quá trình tăng trưởng và sinh sản. Acid béo thiết yếu là cần thiết cho sự phát

triển bình thường ấu trùng, tăng trưởng của cá và sinh sản. Chúng rất quan
trọng trong sự phát triển bình thường của da, hệ thần kinh, não và thị lực.
• Hỗ trợ trong khả năng kháng bệnh bằng cách thúc đẩy và giúp duy trì một hệ

thống miễn dịch khỏe mạnh.
• Trạng thái dinh dường của động vật bằng việc làm cho thức ăn dễ chấp nhận

hơn và dễ chịu với hương vị (ngon miệng) làm cho thức ăn được tiêu hóa
nhanh chóng.
2.2. TỔNG QUÁT VÊ CÁ TRA
2.2.1.

Giới thiệu
Cá tra có tên tiếng Anh là Shutchi catfish.


Tên khoa học Pangasius hypophthalmus.
Tên thương mại: Tra catfish.
Cá tra là loại cá phân bố phố biến ở Đồng Bằng sông Cửu Long và có mặt
ở các nước trong khu vực
sông Đại
Mekông
và Chaophraya.
ơKhoa
nướcNông
ta cáNghiệp
tra nuôi

Trường
Học cần
Thơ
& Sinh Học Ứng Dụng
bằng nhiều hình thức ao, đầm, bè.
Được nuôi đầu tiên ở vùng Châu Đốc, Tân Châu thuộc tỉnh An Giang và
Hồng Ngự thuộc tỉnh Đồng Tháp vào khoảng cuối thập niên 50 thế kỷ trước.
Ngày nay, với việc áp dụng các tiến bộ khoa học kỳ thuật, nghề nuôi cá tra đã
dần được cải thiện, phát triển rộng khắp Đồng Bằng Nam Bộ với vùng nuôi tập
trung chủ yếu ở Đồng Bằng Sông Cửu Long.
2.2 TÓNG QUAN VẺ PROTEIN

Chất protein
Protein là hợp chất cao phân tử được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân mà
các đơn phân là acid amin. Chúng kết hợp với nhau thành một mạch dài nhờ các
liên kết peptide (chuỗi polypeptide). Các chuồi này có thế xoắn cuộn hoặc gấp
theo nhiều cách đê tạo thành các bậc câu trúc không gian khác nhau của protein.

2.2.1

Protein là hợp chất có phổ biến trong các nguyên liệu và sản phẩm thực
phẩm. Trong thực phâm, protein có thê ở dạng dịch thê hoặc ở trạng thái răn, có
thê ở dạng gần như thuần nhất trong một số sản phẩm này nhưng lại ở dạng hỗn
hợp với các hợp phần khác trong một số thành phẩm khác. Có thực phẩm protein
là hợp phần chính có sẵn trong nguyên liệu, có thực phấm protein được thêm
vào ở dạng chất phụ gia. Các protein thực phẩm rất đa dạng. Dựa vào nguồn gốc
và tính chất đặc trưng có thể phân các protein thực phẩm thành các nhóm sau:
•

hệ thống protein của thịt, cá.


•

hệ thống protein của trứng.

•

hệ thống protein của sữa.

•

hệ thống protein của máu.

•

hệ thống protein của lúa mì.

•

hệ thống protein của đậu tương.

> Cấu trúc protein
Protein là một họp chất đại phân tử được tạo thành từ rất nhiều các đơn
phân là các acid amin. Acid amin được cấu tạo bởi ba thành phần: nhóm


amin (-NH2), cacboxyl (-COOH) và nguyên tử cacbon trung tâm đính với
1 nguyên tử hydro và nhóm biến đối R quyết định tính chất của acid
amin.
Trường Đại Học cần Thơ


Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng


H
H
0
\
N
/
c
O
H
Nhóm
Nhóm
(
Trường Đại Học cần Thơ
Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng
Hình 2.3. Cấu tạo phân tử của một acid amin
Người ta đã phát hiện 20 acid amin trong thành phần của tất cả các loại
protein khác nhau trong cơ thể sống. Các acid amin được liệt kê đầy đủ ở bảng
sau.
Bảng 2.1: Các acid amin thiết yếu
Ten acid amin

Viết tắt

Alanine

Ala


Valine

Val

Leucine

Leu

Isoleucine

Ile

Methionine

Met

Phenylalanine

Phe

Tryptophan
Proline

Trp
Pro

Serine

Ser


Threonine

Thr

Cysteine

Cys

Tyrosine

His

Asparagine

Asn

Aspartic acid
Glutamic acid

Asp
Glu

Lysine

Lys

Histidine

His


Arginine

Arg

(Nguồn: Hoàng Kim Anh, 2008)


Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học ửng Dụng
Trường Đại Học
Sự hình thành cấu trúc không gian của phân tử protein do các đơn vị
amino acid cấu tạo nên nó quyết định, ngoài ra còn do tương tác của các acid
amin với các phân tử dung môi, thành phần các ion có trong dung dịch và pH
của môi trường. Cấu trúc của protein được chia thành 4 bậc.
❖

Cấu trúc bậc 1
Các amino acid nối với nhau bởi liên kết peptide hình thành nên chuồi
polypeptide. Đầu mạch polypeptide là nhóm amin của acid amin thứ nhất và
cuối mạch là nhóm carboxyl của acid amin cuối cùng, cấu trúc bậc 1 của protein
thực chất là trình tự sắp xếp của các acid amin trong chuỗi polypeptide, cấu trúc
bậc 1 của protein có vai trò tối quan trọng vì trình tự các acid amin trên chuỗi
polepeptide thể hiện tương tác giữa các phần trong chuỗi polypeptide từ đó tạo
nên hình dạng lập thế protein và do đó quyết định tính chất cũng như thành
phần của protein. Một phân tử protein đơn giản có thế chỉ được cấu tạo từ vài
chục acid amin nhưng cũng có nhùng phân tử protein bao gồm nhiều chuỗi
polypeptid với số lượng acid amin rất lớn.

❖


Cấu trúc bậc 2
Là sự sắp xếp đều đặn các chuồi polypeptide trong không gian. Chuồi
polypeptide thường không ở dạng thắng mà xoắn lại tạo nên cấu trúc xoắn. Có
nhiều kiểu cấu trúc protein bậc 2 khác nhau, phố biến nhất là xoắn alpha, gấp
nếp beta và xoắn collagen. Xoắn alpha và cấu trúc nếp gấp beta được cố định
bởi các liên kết hydro giừa những acid amin ở gần nhau.

❖

Cấu trúc bậc 3
Các xoắn alpha và phiến gấp nếp beta có thế cuộn lại với nhau thành từng
búi có hình dạng lập thể đặc trưng cho từng loại protein. Cấu trúc không gian
này có vai trò đối với hoạt tính và chức năng của protein. cấu trúc này lại đặc
biệt phụ thuộc vào tính chất của nhóm -R trong các mạch polypeptide như tạo
liên kết disulphur (- S-S-) hay liên kết yếu như liên kết hydro.

❖

Cấu trúc bậc 4
Là một protein gồm hai hoặc nhiều chuỗi polypeptide có cùng hoặc khác
loại kết hợp với nhau. Có khá nhiều protein có cấu trúc kiểu này, một số như:
hemoglobin, chlorophyll,trong thành phần có ion tương ứng là Fe2+ và Mg2+.
Các yếu tố của môi trường như nhiệt độ, pH... có thế phá huỷ cấu trúc
không gian ba chiều của protein làm cho chúng mất chức năng. Protein vừa rất
đa dạng vừa rất đặc thù, do cấu trúc theo nguyên tắc đa phân nên chỉ với hai
mươi loại acid amin khác nhau, đã tạo ra nhiều loại protein khác nhau về số
lượng, thành phần, trật tự sắp xếp các acid amin cũng như về cấu trúc không
gian.



Bộ môn: CÔNG NGHỆ THựC PHẨM
Trường Đại Học

Tran


2.2.2

Trường Đại Học cần Thơ
Tính chất chức năng của protein

Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng

a. Khả năng hydrat hóa của protein

Quá trình hydrat hóa một protein ở trạng thái khô bao gồm các giai đoạn sau

Hình 2.4: Quá trình hydrat hóa của protein
(Nguồn: Hoàng Kìm Anh, 2008)
Các nhân tố như nồng độ, nhiệt độ, thời gian, lực ion và sự có mặt các hợp
phần khác sẽ có ảnh hưởng đến tương tác protein và protein - nước. Nước hấp
thu tống số sẽ tăng cùng nồng độ protein.
Khi thay đôi pH sẽ làm thay đôi sự ion hóa và sự tích điện của phân tử
protein, do đó sẽ làm thay đổi lực hút và lực đẩy giữa các protein cũng như
khuynh hướng của protein liên hợp với nước.
Ớ điểm đắng điện các tương tác giữa protein - protein là cực đại do đó sự
hydrat hóa và trương nở là cực tiểu.
Khi tăng nhiệt độ sẽ làm giảm các liên kết hydro do đó khả năng hấp thu
nước của protein cũng giảm theo. Khi đun nóng sẽ gây biến tính và tập hợp
protein làm cho bề mặt của phân tử protein bị giảm do đó khả năng giữ nước

của các nhóm có cực ở protein cũng giảm theo.
b. Khả năng hòa tan của protein

Độ hòa tan là chỉ số quan trọng đối với các protein được sử dụng trong
các sản phẩm có nước, các sản phẩm lỏng, .... Chang những thế, người
ta còn muốn chọn lực các protein hòa tan được trong các pH khác nhau
hay bền nhiệt cho các mục đích riêng. Trong thực tế, biết độ hòa tan
cũng sẽ rất có ích khi xác định các điều kiện tối ưu để trích ly, tinh chế
cũng như phân đoạn các protein từ các nguồn tự nhiên. Ngoài ra, biết
được khả năng hòa tan của protein trong các điều kiện khác nhau cũng
sẽ là những gợi ý tốt trong việc định hướng sử dụng protein sau này.


Khi pH cao hơn hoặc thấp hơn điểm đẳng điện (pi), protein sẽ tích điện âm
hoặc dương, khi đó các phân tử nước sẽ tương tác với những phần tích điện này
do đó góp phần làm cho protein hòa tan. Ngoài ra các chuỗi protein mang điện
tích cùng dấu sẽ đấy nhau do đó làm cho tự phân ly và tự giản mạch dễ dàng
Trường Đại Học cần Thơ
Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học ứng Dụng
hơn.
Có thê làm tăng độ hòa tan và khả năng tách của protein khi ở pH trung
tính hoặc pH kiềm bằng cách tăng khả năng tích điện thuần túy của nó. Đe làm
điều đó, thường người ta succinyl hóa hoặc maĩonyl hóa các gốc lysine để biến
chúng thành các phần mang nhóm carboxyl dễ dàng ion hóa đơn. Hoặc cho
protein tương tác với các phân tử lường cực như natri dodecylsulfat có vùng ưa
béo và vùng ion hoá tách biệt. Khi tương tác liên hợp với chất này, các gốc ưa
béo của protein sẽ trở thành tích điện âm.
Độ hòa tan của protein tăng khi nhiệt độ tăng từ 0 đến 40, 50 °c. Ớ nhiệt
độ cao hơn 40 - 50 °c chuyến động nhiệt của các phân tử protein đủ lớn đế phá
hủy các liên kết vốn đủ lớn làm bền các cấu trúc bậc hai và bậc ba do đó các

protein tập hợp lại.
Độ hòa tan của đa số protein bị giảm một cách mạnh mẽ và không thuận
nghịch trong quá trình đun nóng. Tuy nhiên việc xử lý nhiệt đôi khi là cần thiết
để đạt một số mục tiêu khác (như diệt vi sinh vật, khử các mùi xấu hoặc khử bớt
nước...) mặc dù độ hòa tan của protein tất yếu sẽ bị giảm.
c. Khả năng tạo nhớt của protein

Các thực phẩm lỏng chứa các protein hòa tan (bia, canh...) thường cần có
một độ nhớt nhất định để tạo ra được cảm vị đặc trưng. Các thay đổi pH, nhiệt
độ, lực ion cũng như thêm các ion Ca2+, các tác nhân oxy hóa, các thuốc thử
dẫn đến phá hủy các liên kết hydro hoặc disulfua đều có thế làm thay đối sâu
sắc độ nhớt của dung dịch protein. Tuy nhiên độ nhớt của phần lớn protein đều
tăng lên trong môi trường kiềm vì sự tích điện âm dẫn đến sự dãn mạch và sự
kéo dài cực đại. Người ta lợi dụng diêm này đê chê biên các sợi protein của đậu
tương.
d. Khả năng tạo gel của protein và khả năng tạo cẩu trúc của thực phâm

Khả năng tạo gel là tính chất chức năng quan trọng của nhiều hệ thống
protein và đóng vai trò chủ yếu trong việc tạo cấu trúc hình thái do đó cũng là
cơ sở đế tạo ra nhiều sản phẩm thực phẩm.
Khả năng tạo gel của protein chang những được sử dụng đế tạo độ cứng,


độ đàn hồi cho một số thực phẩm mà còn để cải biến khả năng hấp thụ nước, tạo
độ dày, tạo lực liên kết giữa các tiểu phần cũng như đế làm bền các nhủ tương
và bọt.
e. Khả năng tạo kêt câu của protein và sự tạo hình các sản phâm thực phâm

Trường Đại Học cần Thơ
Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học ứng Dụng

Do có khả năng tạo kết cấu, các protein là cơ sở cấu trúc của nhiều thực
phẩm. Từ protein hòa tan của thực vật hoặc của sữa, người ta cũng tạo kết cấu
dạng sợi hoặc dạng màng mỏng có độ nhuyễn, có khả năng giữ nước tốt và có
thế giữ được các đặc tính này trong quá trình hydrat hóa và gia nhiệt sau này.
Các protein đã được kết cấu này thường được dùng đế thay thế hoặc pha chế
thêm với thịt.
g. Khả năng cô định các chât thơm của protein và việc cô định mùi cho thực
phâm.
Mùi thơm của một thực phẩm thường do các hợp chất bay hơi có nồng độ
rất thấp nằm ở gần bề mặt. Các nồng độ này phụ thuộc vào một cân bằng phân
chia giữa khối thực phấm và không gian đầu của nó. Franzen và Kinsella (1974)
đã chứng minh rằng khi thêm protein vào một một hệ thống mẫu nước - chất
thơm thì sẽ làm giảm nồng độ các hợp chất bay hơi trong không gian đầu.
Việc cố định hương thơm có thể bao gồm sự hấp thụ ở bề mặt thực phẩm
hoặc xâm nhập vào bên trong thực phấm bằng khuếch tán.
Tính chất hóa lý cơ bản của protein
Đa số các phân tử protein có khả năng hòa tan trong nước, sự hòa tan này
liên quan đến khả năng hydrat hóa phân tử protein. Bất kỳ một yếu tố nào phá
hủy được sự hydrat hóa sẽ làm giảm được tính hòa tan của protein và kết tủa nó.

2.2.3.

Dưới tác dụng của tác nhân hóa, lý các phân tử protein bị biến tính, không
có khả năng hòa tan trở lại. Sự biến tính protein là sự phá hủy cấu trúc đặc biệt
của chúng, do đó các tính chất lý hóa, các chức năng sinh học bị phá hủy.
Protein mang tính lường tính, nó có thể mang điện tích âm hay dương là
tùy thuộc vào số gốc acid amin mang tính kiềm hay acid. Khi nhóm -NH2 và
nhóm - COOH trong phân tử protein bằng nhau thì phân tử protein không tích
điện được gọi là điếm đắng điện của protein, tại đây nó dễ kết tủa nhất.
Chất lượng protein của bột cá

Bột cá là sản phẩm giàu protein, bột cá chất lượng cao thường có chứa từ
60% đến 72% protein thô theo trọng lượng. Nguồn protein trong bột cá là nguồn
bổ sung protein động vật ưa thích trong khấu phần ăn của gia súc và thường là
nguồn cung cap protein trong khẩu phần ăn cho cá và tôm. Protein liên quan

2.2.4


trực tiếp đến thành phần acid amin và khả năng tiêu hóa. Trong bột cá chứa các
acid amin thiết yếu với một lượng cân bằng các acid amin thiết yếu, khoáng
chat, phospholipid và acid béo, (ví dụ, docosahexaenoic acid (DHA) và
pentaenoic acid eicosa (EPA)) cần cho sự phát triển tối ưu, tăng trưởng và sinh
Họclượng
cần Thơ
Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học ứng Dụng
sản, giúp tăng tốc độ tăngTrường
trưởng Đại
và sản
sản xuất nói chung.
2.2.5.
Chất lượng protein do thành phần acid amin.
Acid amin được xem là thành phần chính của phân tử protein và là đơn vị
cấu tạo cơ bản của protein. Do kết họp với nhau trong những liên kết khác nhau,
chúng tạo thành các phân tử khác nhau về thành phần và tính chất. Giá trị dinh
dường của protein được quyết định bởi mối liên quan về số lượng và chất lượng
của các acid amin khác nhau, trong đó chất lượng của protein được quyết định
chủ yếu bởi thành phần acid amin và mức độ sử dụng chúng trong cơ thể.
Protein cân bằng hoặc chất lượng cao khi chứa các acid amin không thay
thế theo một tỷ lệ thích hợp đối với nhu cầu của cơ thể. Protein từ động vật
được đánh giá cao hơn protein từ thực vật, bởi vì thường protein từ động vật

chứa đầy đủ và với tỷ lệ cân đối các acid amin không thay thế. Ngay riêng trong
từng nhóm, protein từ các đối tượng cụ thế cũng khá khác nhau. Thừa một acid
amin có thế hạ thấp tác dụng của các acid amin khác và ngược lại, tạo nên các
thiếu hụt thứ phát ngay cả khi số lượng của chúng đầy đủ. Như vậy, chất lượng
protein về thực chất là được đánh giá theo thành phần acid amin của nó và trước
hết là acid amin không thay thế, không phải chỉ theo số lượng tuyệt đối mà còn
theo sự cân đối của chúng, tức là sự tương quan của một acid amin với các acid
amin khác.
Phương pháp thu nhận và nghiên cứu protein
Ngoài protein từ động vật và thực vật, nguồn cung cấp protein còn bao
gồm tảo, nấm men, vi khuẩn hay các phế phẩm từ động vật do đó nên
cần có quá trình thu nhận và tinh sạch protein. Đồng thời quá trình tinh
sạch, làm giàu protein cũng vì những lý do như: hàm lượng protein
trong nhiều loại nguyên liệu quá thấp so với nhu cầu sử dụng, các tính
chất cảm quan của nguyên liệu chưa tốt hay do sự có mặt các thành
phần không mong muốn. Protein thường được thu nhận bằng cách trích
ly từ nguyên liệu (protein concentrate), sau đó đông tụ nhiệt hay kết tủa
đắng điện (protein isolate). Protein concentrate và isolate được sử dụng
để tăng cường giá trị dinh dường và cải thiện tính chất, chức năng của
protein thực phấm. Ó dạng tự nhiên hoặc biến tính, chúng thường được
cho vào các thực phẩm truyền thống như thịt hay ngũ cốc. Ngoài ra,
chúng cũng được sử dụng để sản xuất các loại thực phẩm mới thay thế
thịt, cá. Các nguyên liệu để thu nhận protein được thể hiện ở bảng sau:

2.2.6.


Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học
Trường Đại Học cần Thơ Bảng 2.2: Nguyên liệu sử dụng đê thu nhận protein
Úng dụng trong thực phẩm

gluten thu nhận như một sản phẩm phụ của quá trình sản xuât tinh bột.
từ Lúa
phầnmì
nhựa
còn lại sau quá trình sán xuất tinh bột protein có
và băp
thế được thu nhận bằng phương pháp đông tụ nhiệt.
sảnKhoai
xuất nhiều
tây sản phâm chứa protein như bột trứng, lòng đỏ và
lòng trắng trứng.
cung
cap casein và whey protein
Trứng
cung
Sữacap protein concentrate sau quá trình tách chất béo sử dụng đê sán xuất
cácCá
loại bột protein huyết thanh concentrate, globin isolate.
sảnHuyết
xuất protein
(máu) từconcentrate nhờ quá trình đông tụ nhiệt protein từ nhựa cây.
các lò mổ
Các loại
cỏ dùng
(Nguồn:
Hoàng
Kim Anh, 2008)
chăn
nuôi
gia

súcta càng nhận thấy tầm quan trọng của việc nghiên cứu
Ngày nay, người
(nhu
cỏ chức
linh lăng
cấu
trúc,
năng của protein vì nó giúp hiếu đươc các cơ chế của sự
sống và có nhiều ứng dụng trong thực tiễn, nhất là việc chữa trị bệnh.
Nguyên liệu


CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM
PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM
Địa điếm thực hiện thí nghiệm

1.

Thí nghiệm được tiến hành tại phòng thí nghiệm bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, khoa Nông Nghiệp và Sinh Học ứng
Dụng của trường Đại Học cần Thơ.
Thòi gian thí nghiệm

2.

Đe tài được nghiên cứu từ ngày 7 tháng 1 năm 2012 đến ngày 14 tháng 5 năm 2013.
Dụng cụ và thiết bị

3.
-


Cân điện tử

-

Giấy lọc

-

Phêu lọc

-

Buret 25ml

-

Hệ thống vô cơ hóa mẫu

-

Máy lôi cuốn đạm

-

Ống Kjeldahl

-

Ống đốt


Hệ thống máy lắc mẫu
Dụng cụ thủy tinh phòng thí nghiệm: bình tam giác, pipet, cốc thủy tinh, ống nghiệm...
-

Hóa chất

4.

5.

-

Dung dịch H2S04đđ.

-

Dung dịch NaOH 0,1N và HC1.

-

Chất xúc tác đốt đạm (100 g K2SO4, 10 g CuS04, 1 g Se).

-

Dung dịch chuẩn H2S04 0.1N.

-

Acid boric 2%.
Nguyên liệu


Bột cá tra và bột cá biên.
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu

1.

Mục đích thí nghiệm

Xác định pH của dung dịch làm tan tốt protein của bột cá và khảo sát tác động của nhiệt độ trích, thời gian trích, tỷ lệ bột
cá: dung dịch trích đến sự biến đối hiệu suất thu hồi protein của sản phấm hòa tan.


2.

Nguyên liệu thí nghiệm
Thí nghiệm được thực hiện trên một nguồn nguyên liệu bột cá để đánh giá tác động của các yếu tố công nghệ.

2.

Phương pháp thí nghiệm

Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên theo phương cách thừa số và được lặp lại 3 lần. Ket quả được tính toán và
xử lý bằng phần mềm Excel 2003 và Staragaphics Centurion v.15.2. Thông số tối ưu của thí nghiệm trước sẽ được giữ không
đối cho thí nghiệm tiếp theo. Hàm lượng protein trong nguyên liệu và sản phấm được đánh giá bằng phương pháp phân tích
hóa học.

3

Phương pháp phân tích
♦> Xác định hàm âm

Độ ẩm của mẫu được phân tích bằng cách sấy ở nhiệt độ 75°c đến khối lượng không đổi.
❖ Xác định hàm lượng protein

Protein tống số được xác định bằng hàm lượng nitơ tống số theo phương pháp Kjeldahl dùng hệ số chuyển đổi protein /
nitơ = 6,25.
♦> Xác định hàm lượng amoniac
Amoniac được xác định bằng hàm lượng nitơ tống số theo phương pháp Kjeldahl.
BÓ TRÍ THÍ NGHIỆM
> Phân tích thành phần hóa học có trong nguyên liệu bột cá
Mục đích
Xác định thành phần ẩm, các loại nitơ chính có trong nguyên liệu liên quan đến nghiên cứu.
Chuẩn bị mẫu
Bột cá nguyên liệu được cân chính xác sau đó tiến hành xác định các thành phần trên.
• Phương pháp phân tích
Hàm lượng protein, amoniac được xác định bằng phương pháp Kjeldahl.
Hàm ẩm được tính bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi.

1.

Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của xử lý NaOH đến khả năng hòa tan của protein

Mục đích
Xác định pH của dung dịch ngâm bột cá để cho protein bột cá hòa tan nhiều
nhất.
Chuẩn bị mẫu
Bột cá ngâm trong dung dịch NaOH ở các mức pH khác nhau với tỉ lệ 0,lg mẫu: 5ml dung dịch NaOH, thời gian ngâm
bột cá được giừ không đối 60 phút, kết hợp với khuấy ở nhiệt độ 30 °c.


Xác định hàm lượng ấm trong nguyên liệu bột cá sau khi ngâm ở các giá trị pH khác nhau: bột cá ngâm trong dung dịch

NaOH với tỷ lệ lg bột cá: 50ml NaOH trong thời gian 60 phút, sau đó lọc trong thời gian 24 giờ, tiến hành xác định hàm lượng
ấm của nguyên liệu sau khi ngâm bằng cách sấy ở 75°c.
Chuân bị hỏa chât
Từ NaOH khan tiến hành pha các dung dịch NaOH có pH 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13.
4- Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên 1 nhân tố với 7 mức khác nhau và 3 lần lặp lại.
Nhân tố A: Giá trị pH của NaOH + Al: pH = 7 + A2: pH = 8 + A3: pH = 9 +
A4: pH = 10 + A5: pH= 11 + A6: pH = 12 + A7: pH = 13
Số nghiệm thức: 7 x 1 = 7 nghiệm thức.