VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
KHẢO SÁT NGUỒN PHỤ PHẨM CÁ TRA (Pangasianodon
hypophthalmus) VÀ NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XỬ LÍ
ĐỂ LÀM NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BỘT PEPTIDE
Nguyễn Thị Hương Thảo1*, Đinh Thị Mến1, Nguyễn Thị Mỹ Thuận1, Võ Đình Lệ Tâm2
TĨM TẮT
Phụ phẩm q trình chế biến cá tra được thu nhận tại các nhà máy sau khi cá được tách thịt bằng tay.
Kết quả đánh giá cho thấy phụ phẩm cá tra chiếm hơn 40% nguyên liệu, chứa khoảng 10% protein
và hơn 30% lipid. Việc xử lí phụ phẩm cá tra nhằm loại bỏ tối đa thành phần chất béo và vô hoạt
enzyme nội tại tạo nguyên liệu sẵn sàng cho quá trình thủy phân thu nhận dịch peptide. Nghiên cứu
đã khảo sát tỷ lệ nước thích hợp bổ sung vào nguyên liệu và phương pháp loại béo hiệu quả nhất.
Kết quả cho thấy tỷ lệ nước bổ sung 1:1 (w:w) cho hiệu suất tách béo và thu hồi protein cao nhất.
Việc ly tâm trước khi thủy phân giúp loại thêm được 10% béo, giảm tỷ lệ nhũ tương và tăng hàm
lượng protein trong dịch thủy phân.
Từ khóa: peptide, corolase, phụ phẩm cá tra, ly tâm tách béo, vô hoạt enzyme.
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngày nay, phụ phẩm ngành chế biến cá
đang dần được xem là một nguồn nguyên liệu
tiềm năng hơn là chất thải. Tối ưu hóa việc sử
dụng những thành phần này trở nên ngày càng
quan trọng để cung cấp nguồn nguyên liệu cho
những mục đích khác nhau. Một lượng lớn phần
phụ phẩm giàu protein từ các nhà máy chế biến
thủy sản bị thải bỏ mà khơng có những nỗ lực
tận dụng. Theo Tổ chức nơng lương thế giới
(FAO) hàng năm có khoảng 100 triệu tấn cá
được thu hoạch và khoảng 30% lượng này bị
chuyển thành bột cá và thức ăn gia súc vì phẩm
chất kém. Tốc độ phát triển nhanh của ngành
nuôi trồng thủy sản cũng dẫn tới một lượng
lớn phụ phẩm chứa những thành phần có chất
lượng tốt mà vẫn có thể sử dụng cho con người.
Một trong những công cụ hữu hiệu để thu hồi
protein từ phụ phẩm là thủy phân bằng enzyme.
Quá trình này được dùng để cải thiện và nâng
cấp những đặc tính dinh dưỡng và chức năng
của protein. Mục đích chính của q trình thủy
phân phụ phẩm cá là đạt được độ thu hồi cao
nhất các hợp phần có giá trị mà vẫn duy trì chất
lượng. Để có thể kiểm sốt hồn tồn phản ứng
enzyme thì cần phải bất hoạt enzyme nội tại
trước khi thủy phân. Theo một số nghiên cứu
thì nhiều enzyme nội tại đạt hoạt tính cao nhất ở
nhiệt độ 50oC. Tại pH 7, nội tạng, gan và những
phần khác có hoạt tính proteolytic cao nhất ở
khoảng nhiệt độ 50 – 65oC (Shahidi & Han.,
1995; Sovik & Rustad., 2005). Hầu hết những
enzyme thương mại được sử dụng để thủy phân
cũng hoạt động ở cùng những điều kiện này.
Trung tâm Công nghệ sau thu hoạch - Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản 2
* Email:
2
Trường Đại học Bách khoa TP. Hồ Chí Minh
1
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ 5 - THÁNG 6/2015
131
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
Việc bất hoạt từ đầu những enzyme nội tại có
thể áp dụng để giảm hình thành những peptide
đắng (Gildberg, 1993). Việc bất hoạt bằng nhiệt
enzyme nội tại có thể dẫn tới biến tính và kết
tủa protein (Mohr, 1980). Ngồi ra, biến tính
protein dẫn tới việc chống lại sự tấn công của
protease do phản ứng kị nước giữa các peptide
hoặc phản ứng tự liên kết giữa các peptide lớn
trong q trình gia nhiệt có thể làm giảm khả
năng thủy phân protein của enzyme và giảm
hiệu suất thu hồi đạm cá thủy phân. Bên cạnh
đó, trong trường hợp nguyên liệu tươi chứa
hàm lượng quá cao lipid (10-30%) thì phức hợp
protein-lipid có thể hình thành (Slizyte et al.,
2004). Những phức chất này dường như cũng
kháng lại khả năng phân giải proteolytic dẫn tới
giảm lượng dầu tách ra và giảm hiệu suất thu
hồi dịch đạm cá thủy phân. Nghiên cứu Phương
pháp xử lí nguyên liệu dùng để sản xuất bột
peptide được thực hiện nhằm khảo sát các ảnh
hưởng của việc xử lí nhiệt ban đầu, việc bổ
sung nước vào nguyên liệu trước khi thủy phân
tới chất lượng cũng như hiệu suất thu hồi dịch
đạm thủy phân nhằm có được phương pháp xử
lí ngun liệu thích hợp cho quá trình thu nhận
peptide sau này.
II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1. Nguyên liệu:
Phụ phẩm cá Tra gồm đầu, xương sống,
vây, vẩy, đuôi và mỡ bụng được lấy tại các
nhà máy sản xuất phi lê cá Tra đông lạnh sau
quá trình phi lê và tách nội tạng một cách thủ
cơng. Phụ phẩm được rửa sơ bộ loại bỏ máu
và tạp chất, để ráo, bảo quản trong thùng cách
nhiệt với đá vảy, đưa về PTN trong vòng 5
giờ và bảo quản trong tủ đông -18oC tới khi
sử dụng.
132
2.2. Protease:
Corolase 7089 (AB enzymes) là
endopeptidase trung tính sản xuất từ vi khuẩn
Bacillus subtilis, họat tính tối thiểu là 840
UHb/g, hoạt động ở pH từ 6 – 9, tối ưu ở pH
7 - 8 và nhiệt độ hoạt động tới 65oC, tối ưu ở
khoảng 550C .
2.3. Đánh giá chất lượng nguyên liệu:
Nhằm lựa chọn cũng như tìm ra phương
thức xử lí phù hợp phụ phẩm được đánh giá
thành phần khối lượng và thành phần hóa
học của từng phần cũng như của khối nguyên
liệu chung.
- Thành phần khối lượng: nguyên liệu được
tách từng phần gồm đầu, xương sống, vây, đuôi,
mỡ bụng bằng thủ công sau đó cân khối lượng
từng phần bằng cân kỹ thuật hai số lẻ. Số liệu
trình bày trong phần kết quả là giá trị trung bình
của 5 lần thí nghiệm.
- Thành phần hóa học được đánh giá dựa vào
các chỉ tiêu sau: hàm lượng protein tổng (TCVN
4328-1:2007); độ ẩm (TCVN 4326:2001); tro
(TCVN 5105-90); béo (TCVN 4331:2007);
canxi (TCVN 1526-1: 2007); Phospho (TCVN
1525: 2001).
2.4. Xác định tỷ lệ nước: nguyên liệu
Nguyên liệu rã đông tự nhiên sau đó được
bổ sung nước với các tỷ lệ nước:nguyên liệu
là 0:1; 0,5:1; 1:1 và 1,5:1. Hỗn hợp được gia
nhiệt để vô hoạt enzyme nội tại trong bể điều
nhiệt ở 95oC trong 10 phút. Sau đó tiến hành
thủy phân bằng enzyme Corolase 7089 với tỷ
lệ E/S=0,5% ở 50oC trong 3 giờ, pH phản ứng
được điều chỉnh mỗi 15 phút bằng NaOH. Hỗn
hợp sau khi thủy phân được gia nhiệt ở 95oC
trong 10 phút để ngừng phản ứng enzyme sau
đó ly tâm ở 6,000g x 10 phút. Tách phần béo ở
phía trên, phần dịch trong và phần rắn khơng
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ 5 - THÁNG 6/2015
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
tan, ghi nhận khối lượng từng phần. Xác định
các chỉ tiêu hiệu suất tách béo và hiệu suất thu
hồi protein để chọn tỷ lệ nước bổ sung phù
hợp nhất.
2.5. Khảo sát phương pháp xử lí
Sau khi chọn được tỷ lệ nước:nguyên liệu
phù hợp, nhằm tách thêm phần béo ra khỏi
nguyên liệu, hỗn hợp sau khi vô hoạt enzyme
nội tại được ly tâm tách béo 6.000g trong 10
phút trước khi bổ sung enzyme. Quy trình thí
nghiệm được trình bày trong Hình 1. Đánh giá
hiệu suất tách béo, hiệu suất thu hồi protein,
hàm lượng béo và hàm lượng protein trong dịch
thủy phân, hàm lượng nhũ tương và hàm lượng
rắn không tan để lựa chọn phương pháp xử lí
thích hợp.
2.6. Các phương pháp tính tốn
Khối lượng béo tách ra sau ly tâm
Hiệu suất tách béo (%) =
khối lượng nguyên liệu ban đầu
Hiệu suất thu hồi protein (%) =
x 100%
khối lượng protein thu được trong dịch thủy phân sau ly tâm
x 100%
khối lượng nguyên liệu ban đầu
- Hàm lượng béo trong dịch sau thủy phân (%): phương pháp Folch.
Hàm lượng nhũ tương =
Khối lượng nhũ tương thu được sau khi ly tâm
Hàm lượng rắn không tan =
khối lượng nguyên liệu ban đầu
x 100%
khối lượng chất rắn không tan thu được sau khi thủy phân bằng cách lọc, ly tâm
khối lượng nguyên liệu ban đầu
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 5 - THÁNG 6/2015
x 100%
133
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
- Hàm lượng protein trong dịch thủy phân (%): phương pháp Lowry.
Hình 1. Quy trình nghiên cứu
134
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ 5 - THÁNG 6/2015
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
2.7. Phương pháp xử lí số liệu
Phân tích phương sai ANOVA để xác
định sự khác biệt của các số liệu và sai số
chuẩn bằng phần mềm Statgraphics nhằm
kiểm định độ tin cậy của kết quả thu được từ
các thí nghiệm.
III. KẾT QUẢ
3.1. Kết quả khảo sát tình hình sản xuất
và xử lí phụ phẩm cá Tra tại các nhà máy
Phụ phẩm thải ra từ quá trình chế biến từ
cá Tra phi lê chiếm khoảng 67-70% khối lượng
nguyên liệu đầu vào. Lượng phụ phẩm này
thông thường bao gồm: đầu cá, xương cá, mỡ
cá, bụng cá, nội tạng, thịt vụn, dè cá…
Hình 2. Quy trình tổng quát chế biến các mặt hàng từ cá Tra và các phụ phẩm
Cá tra sau khi tiếp nhận được đem đi cắt tiết
và xả máu. Sau khi xả máu, cá được phi lê tách
lấy hai miếng thịt hai bên. Từ công đoạn phi lê
này phần phụ phẩm thải ra gồm nội tạng và bộ
xương đầu, thịt bụng và mỡ. Phần phi lê tiếp tục
được lạng da để tách bỏ lớp da sau đó được cắt
tỉa cho đẹp rồi xử lí rửa sau đó phân loại rồi đem
đi cấp đơng.
Kết quả khảo sát quá trình chế biến phi lê
cá Tra và ghi nhận tỷ lệ các phần phụ phẩm thải
ra theo q trình sản xuất được tính trình bày
trong Bảng 1.
Để tận dụng lượng phụ phẩm các nhà máy
chế biến đã có nhiều cách khác nhau để tiếp tục
chế biến thu lợi nhuận. Phổ biến nhất hiện nay
là chế biến bột cá và mỡ cá từ nguồn phụ phẩm.
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 5 - THÁNG 6/2015
135
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
Bảng 1. Tỷ lệ phụ phẩm thải ra trong quá trình sản xuất phi lê cá tra
STT
Công đoạn
Tỷ lệ (%)
STT
Công đoạn
Tỷ lệ (%)
1
Nguyên liệu
100,00
4
Sửa phi lê
2
Phi lê
Phi lê đã sửa
Trước rửa
54,00
Trước rửa
33,86
Sau rửa
53,82
Sau rửa
35,09
Đầu+xương
40,91
Mỡ
9,27
Vây
1,76
Thịt đỏ
3,55
Bao tử
0,68
Thịt vụn
2,18
Bong bóng
1,07
Xử lí
Mỡ vụn
0,93
Trước khi xử lí
35,09
3
Lạng da
Sau xử lí
46,09
Phi lê khơng da
49,09
Đơng lạnh
Da
5,09
Trước đơng
46,09
Sau đơng
44,71
Mỡ cá chiếm khoảng 10% so với khối lượng
nguyên liệu ban đầu, phần lớn mỡ cá thải ra được
sản xuất dầu mỡ, dầu biodiesel. Phế phẩm đầu,
xương cá thải ra khi sản xuất phi lê chiếm khoảng
40,9% nguyên liệu. Một phần nhỏ đầu cá được
các công ty làm thành mặt hàng thực phẩm gía trị
gia tăng như chế biến thành các gói đầu cá nấu
canh chua… Chủ yếu phần đầu, xương cá được
tập trung vào các xưởng chế biến bột cá làm thức
ăn gia súc hoặc tiêu thụ trực tiếp làm thức ăn tươi
sống tại các bè nuôi cá Tra.
3.2. Đánh giá chất lượng phụ phẩm cá Tra
Phụ phẩm cá Tra được lấy mẫu từ nhà máy
chế biến bao gồm một bộ gồm đầu, xương sống,
vây, đi và thịt bụng.
Hình 3. Phụ phẩm cá tra thu được sau khi
chế biến phi lê
136
5
6
3.2.1. Thành phần khối lượng
Phụ phẩm cá Tra được tách riêng từng phần
đem đánh giá thành phần khối lượng, kết quả
trình bày trong bảng 2.
Bảng 2. Tỷ lệ các thành phần của
phụ phẩm cá tra (n=15)
Thành phần
Tỷ lệ (%)
Đầu
50,60 ± 1,77
Thịt bụng
16,82 ± 1,93
Xương sống
24,24 ± 0,88
Vây
3,17 ± 0,53
Đuôi
5,18 ± 0,88
Kết quả cho thấy trong khối phụ phẩm cá
Tra thành phần chiếm tỷ lệ cao nhất là đầu với
khoảng 50% kế đến là xương sống.
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ 5 - THÁNG 6/2015
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
3.2.2. Thành phần hóa học
Nhằm khai thác hiệu quả và chọn nguồn
phụ phẩm thích hợp cho q trình chế biến thu
hồi bột peptide, từng thành phần phụ phẩm được
xác định thành phần hóa học. Kết quả được trình
bày trong bảng 3 sau.
Bảng 3. Thành phần hóa học của các phần phụ phẩm cá tra
Thành
phần
Protein
(%vck*)
Lipid (%vck*)
Tro (%vck*)
Canxi
(%vck*)
Phospho
(%vck*)
Đầu
29,90 ± 2,08
46,90 ± 1,50
17,62 ± 6,65
3,92 ± 0,32
2,11 ± 1,01
Thịt bụng
16,88 ± 4,31
82,34 ± 8,36
0,49 ± 0,04
0,50 ± 0,01
0,10 ± 0,04
Xương
sống
24,45 ± 1,14
42,71 ± 8,88
19,18 ± 3,87
3,34 ± 0,13
2,27± 0,62
Vây
37,30 ± 0,26
39,80 ± 0,39
16,08 ± 4,83
5,67 ± 1,05
2,08 ± 0,74
Đuôi
24,68 ± 3,58
53,89 ± 27,19
15,28 ± 0,92
3,53 ± 0,26
1,88 ± 0,03
* vck: vật chất khô
Kết quả cho thấy phần có hàm lượng
protein cao nhất trong khối phụ phẩm là vây cá
với hàm lượng protein lớn hơn 30% vck kế tiếp
là đầu cá. Ngoài ra hàm lượng lipid ở tất cả các
phần của khối phụ phẩm đều khá cao khoảng
trên dưới 40% vck, cao nhất là phần thịt bụng
có tỷ lệ chất béo theo hàm lượng chất khô trên
dưới 80% vck. Do mục đích của nghiên cứu
là thu nhận bột peptide sinh học nên phải tìm
cách loại bỏ lượng lipid ra khỏi nguyên liệu
một cách tối đa trước khi sản xuất là tốt nhất
vì việc loại bỏ lipid trong q trình chế biến
sau này tốn rất nhiều hóa chất và năng lượng.
Ngoài ra, theo những nghiên cứu gần đây thì
lượng béo cao sẽ ảnh hưởng khơng tốt đến khả
năng thu hồi protein do sự hình thành phức
protein và lipid. Vì vậy đề tài quyết định loại
bỏ phần thịt bụng ra khỏi nguyên liệu trước
khi sản xuất. Thịt bụng được loại một cách
thủ công bằng dao, thao tác này nhanh và dễ
thao tác thực hiện. Khối nguyên liệu được xay
chung và xác định thành phần hóa học, kết quả
trình bày trong Bảng 4.
Bảng 4. Thành phần hóa học của
phụ phẩm cá tra
Chỉ tiêu
Phụ phẩm
cá tra
Phụ phẩm cá tra
đã loại mỡ bụng
Ẩm (%)
49,71± 1,19
58,50±0,78
Protein
(%)
10,31± 0,80
14,06±0,14
Lipid (%)
31,70± 1,48
20,81±1,90
Tro (%)
7,43±0,37
6,57±0,65
Sau khi loại bỏ thịt bụng lượng béo trong
nguyên liệu giảm từ 31,70% xuống còn 20,81%
như vậy thao tác loại bỏ thịt bụng nên thực hiện
khi xử lí nguyên liệu.
3.3. Kết quả nghiên cứu xử lí nguyên liệu
3.3.1. Xác định tỷ lệ nước:nguyên liệu
Nguyên liệu được chặt nhỏ và xay bằng
máy xay với lỗ sàng 0,5cm sau đó chia thành
những phần đều nhau để thí nghiệm. Kết quả
đánh giá các chỉ tiêu sau khi thủy phân nguyên
liệu với các tỷ lệ nước bổ sung khác nhau được
trình bày trong Bảng 5.
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 5 - THÁNG 6/2015
137
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
Bảng 5. Kết quả đánh giá ảnh hưởng của tỷ lệ nước:nguyên liệu (n=3)
Tỷ lệ nước:nguyên liệu
Chỉ tiêu đánh giá
(%)
0:1
0,5:1
1:1
1,5:1
Hiệu suất tách béo
11,908 ± 5,008
19,120 ± 5,013
19,593 ± 5,646
16,589 ± 3,092
Hiệu suất thu hồi
protein
1,975 ± 0,214
3,119 ± 0,405
3,319 ± 0,303
2,209 ± 0,016
Hàm lượng béo
trong dịch sau thủy
phân
0,970 ± 0.102
0,883 ± 0.088
0,777 ± 0,331
0,740 ± 0,078
Với tỷ lệ nước:nguyên liệu nhỏ hơn 0,5 thì
hiệu suất thu hồi protein thấp nhất trong các
nghiệm thức. Khi tăng hàm lượng nước lên trên
50% so với khối lượng nguyên liệu thì hiệu suất
tách béo cũng như hiệu suất thu hồi protein tăng
đáng kể. Tuy nhiên, khi tăng tỷ lệ nước:nguyên
liệu lên 1,5:1 thì hiệu suất tách béo giảm xuống
còn 16,59% và hiệu suất thu hồi protein cũng
giảm. Với kết quả trên thì tỷ lệ nước:ngun liệu
thích hợp nhất cho quá trình thủy phân là 1:1.
3.3.2. Kết quả khảo sát phương pháp
xử lí
Nhằm tăng khả năng tách béo, hổn hợp
nguyên liệu:nước với tỷ lệ được chọn từ thí
nghiệm trên là 1:1 sau khi gia nhiệt để vô hoạt
enzyme nội tại được ly tâm tách một phần béo
trước khi thủy phân. Kết quả đánh giá chất
lượng được thể hiện trong Bảng 6.
Bảng 6. Kết quả đánh giá hai phương pháp xử lí ngun liệu (n=3)
Chỉ tiêu đánh giá (%)
Khơng ly tâm
Ly tâm
Hiệu suất tách béo
19,593 ± 5,646
27,533 ± 0,482
Hiệu suất thu hồi protein
3,319 ± 0,303
3,654 ± 0,042
Hàm lượng béo trong dịch thủy phân
0,777 ± 0,331
0,600 ± 0,166
Hàm lượng protein trong dịch thủy phân
3,638 ± 0,723
4,303 ± 1,304
Tỷ lệ nhũ tương
20,100 ± 1,234
10,485 ± 2,345
Tỷ lệ phần rắn không tan
31,297 ± 1,581
26,842 ± 2,055
Việc ly tâm tách một phần béo trước khi
thủy phân giúp loại được thêm khoảng 10% béo
ra khỏi hỗn hợp, tỷ lệ nhũ tương giảm do giảm
lượng chất béo trong hỗn hợp và hàm lượng rắn
không tan sau khi thủy phân cũng giảm rõ rệt
chứng tỏ quá trình thủy phân diễn ra triệt để
hơn. Bên cạnh đó, việc hình thành nhũ tương
giảm và lượng béo tách ra cao hơn khiến cho
138
hàm lượng protein trong dịch thu được sau thủy
phân đối với trường hợp có ly tâm tách béo
trước thủy phân tăng lên 19%, hàm lượng béo
giảm đáng kể. Như vậy việc tách một phần béo
trước khi thủy phân giúp tăng hiệu quả thủy
phân, tăng hiệu suất quy trình, tăng hàm lượng
protein trong dịch thủy phân góp phần giảm chi
phí thu hồi sản phẩm dạng bột.
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 5 - THÁNG 6/2015
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
3.3.3. Đề xuất quy trình xử lí ngun liệu
Từ các kết quả nghiên cứu, đề xuất quy trình
xử lí ngun liệu dùng để sản xuất bột peptide
trình bày trong Hình 4.
Giải thích quy trình:
• Ngun liệu phụ phẩm cá tra sau khi rã
đơng được xay nhỏ bằng máy xay với kích
thước lỗ sàng 0,5 cm.
• Hỗn hợp nguyên liệu sau khi xay được bổ
sung nước với tỷ lệ 1:1 (w/w) và khuấy đảo
đều.
• Hỗn hợp được gia nhiệt ở 95oC trong
khoảng 10 phút để vơ hoạt enzyme nội tại.
• Tiến hành ly tâm tách béo ở 6.000 xg trong
10 phút.
• Phần hỗn hợp sau khi ly tâm được xem như
là nguyên liệu đã qua xử lí được tiếp tục
thủy phân để thu dịch peptide.
Hình 4. Quy trình xử lí phụ phẩm cá tra thành nguyên liệu sản xuất bột peptide
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 5 - THÁNG 6/2015
139
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
IV. THẢO LUẬN
Kết quả phân tích cho thấy hàm lượng béo
trong phụ phẩm cá tra chiếm trên 30%. Trong
nghiên cứu của Bechtel, (2003) thành phần của
phụ phẩm không đầu của cá Alaska pollock
chứa 0,9% béo còn ở cá Pacific cod là 0,6%
béo như vậy có thể nói phụ phẩm cá tra chứa
hàm lượng béo rất cao. Hàm lượng béo này có
thể ảnh hưởng đến quá trình thủy phân, hiệu
suất thu hồi cũng như chất lượng sản phẩm bột
peptide vì vậy cần lưu ý trong khâu xử lí nguyên
liệu và sản xuất để loại bỏ lượng béo này. Phần
mỡ bụng vốn chứa hơn 80% chất khơ là chất
béo khơng thích hợp cho việc sản xuất peptide
do đó cần loại bỏ khỏi nguồn nguyên liệu ngay
từ đầu.
Với việc sử dụng nguyên phần phụ phẩm
cá, có những khó khăn trong thực tế liên quan
tới sự phân bố enzyme và hòa trộn ngay từ lúc
bắt đầu quá trình thủy phân đặc biệt nếu khơng
bổ sung thêm nước. Như vậy việc xay nguyên
liệu và bổ sung nước là cần thiết.
Slizyte et al., (2005) đã báo cáo rằng tỷ lệ
nước:ngun liệu đóng vai trị quan trọng trong
hiệu suất thu hồi protein từ phụ phẩm cá tuyết
và cũng ảnh hưởng đến sự phân tách chất béo
cũng như hình thành nhũ tương. Kết thúc quá
trình thủy phân chất béo được phân bố trong
3 phần: dầu lỏng, nhũ tương và bã không tan.
Việc hình thành nhũ tương là điều khơng mong
muốn, việc tăng lượng nhũ tương làm giảm
lượng dầu lỏng tách ra. Kết quả nghiên cứu của
Slizyte et al., (2005) cho thấy việc thêm nước
vào hỗn hợp làm tăng sự hình thành nhũ tương,
140
tăng hiệu suất thu hồi protein và làm giảm
lượng dầu béo tách ra. Điều này thể hiện rõ khi
tăng tỷ lệ nước:nguyên liệu lên 1,5:1 thì hiệu
suất tách béo giảm xuống cịn 16.59%. Việc xử
lí nhiệt ngun liệu trước khi thủy phân để vơ
hoạt enzyme nội tại có sẵn trong nguyên liệu
và cũng làm tăng lượng dầu tách ra. Bên cạnh
đó, trong trường hợp nguyên liệu tươi chứa
hàm lượng q cao lipid (10-30%) thì phức hợp
protein-lipid có thể hình thành (Slizyte et al.,
2004). Biến tính protein cũng làm tăng lượng
bã không tan vốn chứa hàm lượng lipid cao bao
gồm hàm lượng cao các phospholipids. Kết quả
nghiên cứu của Slizyte et al., (2005) cho thấy
không thể đạt được tất cả các chỉ tiêu chất lượng
mong muốn cùng một lúc khi chỉ dùng phương
pháp thủy phân như: tối đa hiệu suất tách béo
lẫn đạm thủy phân, tối thiểu lượng nhũ tương và
bã không tan, hàm lượng protein trong dịch thủy
phân cao nhất với lượng béo thấp nhất.
V. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Phụ phẩm quá trình chế biến cá Tra gồm
đầu, xương sống, vây, đuôi chiếm khoảng 42%
nguyên liệu cá là nguồn nguyên liệu thích hợp
dùng để sản xuất bột peptide. Quy trình xử lí
phụ phẩm cá Tra thích hợp nhất là sau khi xay
nhỏ phụ phẩm được phối trộn với nước với tỷ lệ
1:1 và vô hoạt enzyme nội tại bằng nhiệt. Hỗn
hợp được tiếp tục ly tâm để tách béo. Sau khi
loại béo, hỗn hợp còn lại là nguyên liệu sẵn sàng
cho quá trình thủy phân thu nhận bột peptide.
Nhằm đánh giá chi tiết hơn hiệu quả q trình
xử lí có thể tiếp tục đánh giá chất lượng sản
phẩm bột peptide thu được.
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ 5 - THÁNG 6/2015
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Bechtel, P.J., 2003. Properties of different fish
processing by-products from pollock, cod and
salmon. Journal of Food processing preservation
27: 101-116.
editors. Proceedings of the symposium A3 on
biochemical aspects of new protein food, FEBS
federation of European biochemical societies 11th
meeting, vol. 44. p. 53–62.
Ghaly, A.E., Ramakrishnan, V.V., Brooks, M.S., Budge,
S.M., Dave, D., 2013. Fish Processing wastes as
a potential source of proteins, amino acids and
oils: a critical review. Microbial & biochemical
technology 5(4), 107-129.
Rodriguez, N.R., Diego, S.M., Beltran, S., Jaime, I.,
Sanz, Rovira, M.T.J., 2012. Supercritical fluid
extraction of fish oil from fish by-products: A
comparision with other extraction methods.
Journal of Food Engineering 109, 238-248.
Gildberg, A., 1993. Enzymatic processing of marine
raw-materials. Process Biochem 28(1):1–15.
Shahidi, F., Han, X.Q., Synowiecki, J., 1995. Production
and characteristics of protein hydrolysates from
capelin (Mallotus villosus). Food Chem 53:285–
93.
Himonides, A.T., Taylor, A.K.D., Morris, A.J., 2011.
Enzymatic hydrolysis of fish using pilot plant
scale systems. Food and Nutrition Sciences 2,
586-593.
Kristinsson, H.G., Rasco, B.A., 2002. Fish protein
hydrolysates and their potential use in the food
industry. Recent Adv Mar Biotechnol 7:157–81
(Seafood safety and human health).
Mohr, V., 1977. Fish protein concentrate production
by enzymic hydrolysis. In: Adler-Nissen, et al.,
Slizyte, R., Rustad, T., Storro, I., 2005. Enzymatic
hydrolysis of cod (Gadus morhua) by-products:
Optimization of yield and properties of lipid and
protein fractions. Process Biochemistry 40, 36803692.
Sovik, S.L., Rustad, T., 2005. Proteolytic activity
in by-products from cod species caught at three
different fishing grounds. J Agric Food Chem
53:452–8.
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ 5 - THÁNG 6/2015
141
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
STUDY ON TREATMENT TRA CATFISH BY-PRODUCTS (Pangasianodon
hypophthalmus) TO PRODUCE PEPTIDE.
Nguyen Thi Huong Thao1*, Dinh Thi Men1, Nguyen Thi My Thuan1, Vo Dinh Le Tam2
ABSTRACT
Tra catfish by-products were collected from fish processing factories immediately after filleting
manually. The results showed that the by-products occupy more than 40% of raw material with
content of 10% protein and 30% lipid. Treatment of by-products is to remove maximum amount of
lipid and inactivate endogenous enzyme so that the material is available for the following enzymatic
hydrolysis. The addition of water to the raw material and the most effective lipid extracting method
were studied. Ratio of adding water was 1:1 (w:w) give the highest yield of fat removing and protein recovery. The centrifugation before hydrolysis helped to remove more 10% of fat and to reduce
amount of emulsion and consequently increase protein concentration in hydrolysate.
Keywords: peptide, corolase, inactivate endogenous enzyme, tra catfish by-products.
Người phản biện: ThS. Phạm Duy Hải
Ngày nhận bài: 29/5/2015
Ngày thông qua phản biện: 10/6/2015
Ngày duyệt đăng: 15/6/2015
Center for Fishery Postharvest Technology, Research Institute for Aquaculture No.2
* Email:
2
Ho Chi Minh City University of Technology
1
142
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ 5 - THÁNG 6/2015