Tạp chí Khoa học - Cơng nghệ Thủy sản
Số 4/2015
THÔNG BÁO KHOA HỌC
NGHIÊN CỨU THỦY PHÂN MOI BIỂN (ACETES SP) BẰNG HỖN HỢP
ENZYM ALCALASE - BROMELIN THÔ
STUDY ON HYDROLYSIS OF ACETES (Acetes sp) BY THE COMBINATION
OF ALCALASE AND BROMELIN
Vũ Ngọc Bội1, Lê Hương Thủy2, Phan Thị Hương2, Đặng Thị Thu Hương1
Ngày nhận bài: 28/5/2015; Ngày phản biện thông qua: 18/6/2015; Ngày duyệt đăng: 15/12/2015
TÓM TẮT
Trong nội dung bài báo này chúng tơi trình bày kết quả nghiên cứu thủy phân moi biển (Acetes sp) bằng
hỗn hợp enzym alcalase và bromelin thô. Kết quả nghiên cứu đã xác định được một số thơng số tối ưu cho q
trình thủy phân moi biển (Acetes sp) bằng hỗn hợp enzym alcalase - bromelin thô: nhiệt độ thủy phân 50,010C,
pH 7, tỷ lệ nước bổ sung 20%, tỷ lệ alcalase 0,49 %, bromelin 13%, thời gian thủy phân 14,93 giờ. Dịch đạm
thủy phân thu được có độ đạm đạt 24,73 gN/l, tỷ lệ Naa/Nts đạt 58,35%, có mùi thơm đặc trưng, vị ngọt có hậu
và đạt tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm.
Từ khóa: alcalase, bromelin thơ, moi (Acetes sp), thủy phân, tối ưu
ABSTRACT
This paper reports the results of hydrolysis of Acetes (Acetes sp) by the combination of alcalase and
bromelin. The optimal hydrolysis condition of Scad was determined: hydrolysis temperature of 50°C, pH = 7,
added water ratio of 20%, Alcalase/material ratio of 0.49%, bromelin/material ratio of 13%, and hydrolysis
time of 14 hours with 55 minutes. The hydrolysis solution contained 24,73g N/l of protein and the Naa/Nts ratio
was 58,35% with the special flavour and odour. This product fully satisfies the required standards of the Food
Hygiene Regulation.
Keywords: alcalase, bromelin, acetes, hydrolysis, optimal
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Sản lượng khai thác moi biển ở Việt Nam
hiện nay vào khoảng 40.000 tấn/năm. Hiện
moi chủy yếu được sử dụng để làm mắm, chế
biến khô nên giá trị kinh tế chưa cao và khả
năng tiêu thu cịn hạn chế. Moi có hàm lượng
axit amin cao, chiếm tới 48% nitơ tổng số. Đặc
biệt, moi có chứa 7 trong tổng số 8 axít amin
không thay thế và hàm lượng axit amin không
thay thế của moi chiếm tới 28,8% tổng số
1
2
axit amin [3],[5]. Do vậy việc nghiên cứu thuỷ
phân moi thu dịch đạm giầu axit amin dùng
trong lĩnh vực thực phẩm như chế biến bột
dinh dưỡng, hạt nêm, súp gia vị,… đang được
nhiều nhà khoa học quan tâm [1], [3], [5], [6].
Để thủy phân protein từ moi có nhiều
phương pháp khác nhau như phương pháp
hóa học, phương pháp sử dụng enzyme
protease,.. trong đó phương pháp thủy phân
moi bằng enzyme protease tỏ ra có nhiều
TS. Vũ Ngọc Bội, ThS. Đặng Thị Thu Hương: Khoa Công nghệ thực phẩm - Trường Đại học Nha Trang
ThS. Lê Hương Thủy, KS. Phan Thị Hương: Viện Nghiên cứu Hải sản Hải Phịng
18 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
Tạp chí Khoa học - Cơng nghệ Thủy sản
ưu điểm như dịch đạm thủy phân khơng
chứa hóa chất, có hàm lượng đạm axít amin
cao,... [1], [4], [5], [6]. Do vậy, chúng tôi tiến
hành nghiên cứu sử dụng enzyme alcalase và
bromelin trong thủy phân protein moi biển để
thu dịch đạm thủy phân sử dụng lĩnh vực sản
xuất nước mắm công nghiệp.
II. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
1. Nguyên vật liệu
1.1. Moi biển
Nguyên liệu moi biển tươi được khai
thác tại vùng biển Hải Phòng. Sau khi khai
thác, moi được bảo quản bằng cách ướp đá
Số 4/2015
và vận chuyển về cảng cá Máy Chai - Hải
Phòng. Tại cảng cá, moi được lựa chọn, loại
bỏ tạp chất, rửa sạch và đưa vào thùng xốp,
ướp đá xay theo tỷ lệ 1/1 và vận chuyển
về phịng thí nghiệm, bảo quản đơng ở
t0 = -20 0C dùng làm nguyên liệu trong suốt
quá trình nghiên cứu.
1.2. Enzym alcalase
Enzym alcalase 2.4L là chế phẩm protease
thương mại do hãng Novozyme - Đan Mạch
cung cấp. Alcalase thuộc nhóm enzyme
endopeptidase có các đặc tính kỹ thuật như
sau: pH thích hợp trong khoảng 6 - 8, nhiệt
độ thích hợp 45 - 650C, hoạt tính 5887,5UI/ml
được bảo quản ở 0 - 100C.
Hình 1. Hình ảnh về moi biển
1.3. Enzym bromelin thơ: quả dứa tươi
(Ananas comosus (L.) Merr) được thu mua
là loại quả đạt độ chín kỹ thuật, có trọng
lượng trung bình từ 400 - 500g/quả, không bị
sâu bệnh hay bị dập hoặc hư hỏng. Sau khi
thu mua, tách lấy chồi dứa và sử dụng chồi
dứa trong thủy phân moi. Trước mỗi đợt thí
nghiệm, xay nhuyễn chồi dứa và xác định
hoạt độ enzym bromelin. Hoạt độ enzyme
được điều chỉnh cố định là 0,741 UI/g hỗn
hộp chồi dứa xay để sử dụng trong suốt đợt
thí nghiệm.
2. Phương pháp nghiên cứu
2.1. Các phương pháp phân tích: Định lượng
protein tổng theo TCVN 3705 - 90; Định lượng
axit amin tổng số theo TCVN 3708 - 90; Định
lượng NH3 theo TCVN 3706 - 90 [1], [4]; Đánh
giá cảm quan theo phương pháp mô tả (TCVN
3215-79) [1].
2.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm
Bố trí thí nghiệm để xác định các yếu tố
ảnh đến quá trình thủy phân moi bằng hỗn hợp
enzym alcalase và bromelin thơ được thể hiện
trên hình 2.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 19
Tạp chí Khoa học - Cơng nghệ Thủy sản
Số 4/2015
Hình 2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát quá trình thủy phân moi bằng hỗn hợp enzym Alcalase và Bromelinthô
Nguyên liệu moi sau khi rửa sách tạp chất
được xay nhỏ và sử dụng để nghiên cứu thủy
phân bằng chế phẩm enzym alcalase kết hợp
với bromelin thô. Để tối ưu hóa q trình thủy
phân, tiến hành các thí nghiệm thăm dò nhằm
khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố (tỷ lệ
enzym so với nguyên liệu, nhiệt độ thủy phân,
thời gian thuỷ phân, tỷ lệ nước bổ sung) đến
quá trình thủy phân. Thí nghiệm khảo sát được
tiến hành ở pH 7, tỷ lệ bromelin so với nguyên
liệu là 10%. Tỷ lệ enzyme alcalase so với
nguyên liệu thay đổi từ 0-0,5% tỷ lệ alcalase/
bromelin thô (0/10- 0,5/10), nhiệt độ thủy phân
(45-65°C), thời gian thủy phân (3-18 giờ), tỉ lệ
nước bổ sung so với nguyên liệu (0-60%). Kết
quả đánh giá hàm lượng NNH3, tỷ lệ Naa/Nts và
đánh giá cảm quan là cơ sở để xác định điều
kiện thủy phân thích hợp. Kết quả thu được từ
thí nghiệm thăm dị sẽ làm cơ sở để thực hiện
các thí nghiệm tối ưu.
Tiến hành tối ưu hóa q trình thủy phân
bằng phương pháp đường dốc nhất, sử dụng
mơ hình thiết kế nhân tố 2k. Hàm mục tiêu
được chọn là tỷ lệ Naa/Nts có kết hợp với đánh
giá cảm quan dịch thủy phân [2].
2.3. Thiết bị và hóa chất
- Thiết bị: sử dụng các thiết bị hiện có tại
phịng thí nghiệm - Viện Nghiên cứu Hải sản Hải
Phịng: thiết bị chưng cất đạm Kjeldahl (Đức);
20 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
máy ly tâm ALC PK121R (Italia), Tủ sấy
Shella (Mỹ), nồi thủy phân dung tích 30 lít
(Việt Nam),…
- Các hóa chất sử dụng trong thí nghiệm
đều là hố chất tinh khiết do hãng Merck - Đức
cung cấp.
2.4. Phương pháp xử lý số liệu
Phân tích số liệu được thực hiện bằng phần
mềm STATISTICA (Version 10.0, StatSoft, Inc.
2300 East 14th Street Tulsa, OK 74104 USA);
Design Expert (Version 6.09, © Stat-Ease, Inc.
2021East Hennepin Ave, Suit 480 Minneapolis,
MN 55413) và MS- Excel 2013. One – way
ANOVA và Tukey HSD test được sử dụng để
so sánh sự khác biệt giữa các giá trị trung
bình. Sự khác biệt có ý nghĩa thống kế được
xác định khi p<0.05.
III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
1. Xác định các điều kiện biên thích hợp
cho q trình tối ưu hóa thủy phân
1.1. Xác định tỷ lệ enzym alcalase và bromelin thơ
Tiến hành 6 mẫu thí nghiệm thủy phân moi
bằng hỗn hợp enzym alcalase và bromelin
thô với tỷ lệ hỗn hợp alcalase-bromelin so với
nguyên liệu (%) khác nhau: 0/10- 0,5/10. Sau
khi kết thức quá trình thủy phân, lấy mẫu phân
tích NNH3 và tỷ lệ Naa/Nts. Kết quả được thể hiện
trên hình 3.
Tạp chí Khoa học - Cơng nghệ Thủy sản
Kết quả nghiên cứu ở hình 3 cho thấy hàm
lượng Nts của các mẫu thủy phân có bổ sung
enzym sự thay đổi tỷ lệ thuận theo tỷ lệ E/S,
dao động trong khoảng 12,75 - 24,73 g/l. Hàm
lượng Nts trong dịch thủy phân tăng nhanh khi
tỷ lệ hôn hợp alcalase/bromelin trong khoảng
0/10 - 0,3/10 (%) và hàm lượng Nts có dấu hiệu
tăng chậm dần và ổn định khi tỷ lệ alcalase/
bromelin trong khoảng 0,3/10 - 0,5/10 (%).
Hàm lượng Naa của các mẫu thủy phân tăng
theo chiều tăng của tỷ lệ alcalase/bromelin và
dao động trong khoảng 5,13 - 13,52g/l. Hàm
lượng Naa của các mẫu thủy phân tăng mạnh
Số 4/2015
khi tỷ lệ hỗn hợp enzym bổ sung từ 0/10 0,4/10 (%) và đạt cao nhất khi tỷ lệ hỗn hợp
enzym bổ sung là 0,4/10 (%). Sau đó hàm
lượng Naa có dấu hiệu ổn định và giảm dần khi
tỷ lệ hỗn hợp enzym bổ sung 0,5/10 (%). Hàm
lượng NNH3 tạo thành trong các mẫu thủy phân
tăng chậm theo chiều tăng của tỷ lệ hỗn hợp
alcalase/bromelin bổ sung. Từ các phân tích
ở trên cho thấy tỷ lệ hỗn hợp enzym alcalase/
bromelin thích hợp bổ sung vào quá trình
thủy phân moi là 0,5/10 (%) tức tỷ lệ enzyme
Alcalase thích hợp là 0,4% và tỷ lệ Bromelin
thích hợp là 10% so với nguyên liệu.
Hình 3. Ảnh hưởng của tỷ lệ enzym Alcalase - Bromelin thô đến hàm lượng NNH3 và tỷ lệ Naa/Nts
trong dịch thủy phân moi
1.2. Xác định nhiệt độ thủy phân
Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân đến tỷ lệ Naa/Nts và NNH3 được thể hiện
trên hình 4.
Hình 4. Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân đến tỷ lệ Naa/Nts và NNH3 tạo thành trong
dịch thủy phân moi bằng hỗn hợp enzyme Alcalase - Bromelin thơ
Kết quả phân tích ở hình 4 cho thấy trong
khoảng nhiệt độ đã khảo sát 45 - 65oC hàm
lượng Nts, Naa của các mẫu thủy phân moi bằng
hỗn hợp alcalase-bromelin đạt mức cao hơn
cả khi nhiệt độ thủy phân nằm trong khoảng
50 - 60oC (hàm lượng Nts vào khoảng 17,46 24,66 g/l và hàm lượng Naa trong khoảng
7,19 - 13,52 g/l) và đạt cực đại khi nhiệt độ
thủy phân là 55oC. Khi nhiệt độ thủy phân lớn
hơn 60oC hàm lượng Nts, Naa của mẫu thủy
phân có xu thế giảm mạnh. Trong khi đó hàm
lượng NNH3 lại có xu thế giảm khi nhiệt độ thủy
phân tăng. Từ các kết quả phân tích ở trên cho
thấy khoảng nhiệt độ thủy phân thích hợp cho
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 21
Tạp chí Khoa học - Cơng nghệ Thủy sản
Số 4/2015
q trình thủy phân moi bằng hỗn hợp Alcalase-Bromelin được lựa chọn để quy hoạch thực nghiệm
là 50- 600C.
1.3. Xác định thời gian thủy phân
Kết quả đánh giá ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến tỷ lệ Naa/Nts và NNH3 được thể hiện trên
hình 5.
Hình 5. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến tỷ lệ Naa/Nts và NNH3 tạo thành
trong dịch thủy phân moi bằng hỗn hợp enzym Alcalase - Bromelin thô
Trong khoảng thời gian thủy phân đã khảo
sát (từ 3-18h) thì tỷ lệ của dịch thủy phân tăng
mạnh trong khoảng thời gian thủy phân từ 3-9,
sau đó ổn định trong khoảng 9-15 giờ. Khi thời
gian thủy phân trên 15 giờ thì hàm lượng Naa/
Nts có xu thế giảm cịn hàm lượng NNH3 lại có xu
thế tăng mạnh. Kết quả này là do khi thời gian
thủy phân dài vi sinh vật gây thối phát triển
làm giảm hàm lượng Naa và tăng lượng NNH3.
Do vậy khoảng thời gian từ 6-15giờ được lựa
chọn để giải tiếp bài toán tối ưu quá trình thủy
phân moi.
1.4. Xác định tỷ lệ nước bổ sung
Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ nước
bổ sung đến tỷ lệ Naa/Nts và NNH3 được thể hiện
trên hình 6.
Hình 6. Ảnh hưởng của tỷ lệ nước bổ sung đến tỷ lệ Naa/Nts và NNH3 tạo thành
trong dịch thủy phân moi bằng hỗn hợp enzym Alcalase - Bromelin thô
Kết quả phân tích cho thấy tỷ lệ nước bổ
sung tăng thì tỷ lệ Naa/Nts và NNH3 tạo thành
trong hỗn hợp thủy phân cũng tăng. Tỷ lệ Naa/
Nts của dịch thủy phân tăng tỷ lệ thuận với
tỷ lệ nước bổ sung và đạt mức cao khi tỷ lệ
nước bổ sung từ 20-60%. Trong khi đó khi
tỷ lệ nước bổ sung từ 40-60% thì tỷ lệ NNH3
tạo thành trong dịch thủy phân có xu thế
22 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
tăng mạnh so với tỷ lệ NNH3 tạo thành trong
dịch thủy phân bổ sung 20% nước. Kết quả
này có thể lý giải, khi tỷ lệ nước bổ sung tăng
tạo điều kiện cho phản ứng thủy phân nhưng
cũng tạo môi trường thuận lợi cho sự phát
triển của vi sinh vật gây thối làm hư hỏng dịch
thủy phân. Do vậy, tỷ lệ nước bổ sung được
lựa chọn là 20%.
Tạp chí Khoa học - Cơng nghệ Thủy sản
Số 4/2015
2. Tối ưu hố q trình thủy phân
Trên cơ sở thí nghiệm thăm dị, tiến hành
tối ưu hóa q trình thủy phân moi biển bằng
phương pháp đường dốc nhất, sử dụng mơ hình
thiết kế nhân tố tồn phần 2k với các thông số
biên như sau: nhiệt độ thủy phân 50-600C; thời
gian thủy phân 6-15 giờ; tỷ lệ alcalase 0,3-0,5%;
tỷ lệ bromelin 7-13%. Cố định các yếu tố: tỷ lệ
nước bổ sung 20%, pH 7. Kết quả tối ưu hóa
được thể hiện trong bảng 1, bảng 2 và hình 7.
Bảng 1. Kết quả thí nghiệm của mơ hình 2k
TN
Nhiệt độ thủy phân
(0C)
Thời gian thủy
phân (giờ)
Tỷ lệ enzyme
Alcalase (%)
Tỷ lệ enzyme
Bromelin (%)
Naa/Nts(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
50
60
50
60
50
60
50
60
50
60
50
60
50
60
50
60
55
55
55
6
6
15
15
6
6
15
15
6
6
15
15
6
6
15
15
10.5
10.5
10.5
0.3
0.3
0.3
0.3
0.5
0.5
0.5
0.5
0.3
0.3
0.3
0.3
0.5
0.5
0.5
0.5
0.4
0.4
0.4
7
7
7
7
7
7
7
7
13
13
13
13
13
13
13
13
10
10
10
48,57
43,31
51,17
47,91
52,21
44,62
54,67
45,89
55,36
45,91
56,17
46,32
56,24
47,14
57,54
48,79
56,48
56,35
56,93
Bảng 2. Kết quả xử lý số liệu trên phần mềm DX6
Source
Sum of Squares
DF
Mean Square
F- Value
Prob > F
Model
A-Nhiệt độ
B- Thời gian
C- Tỷ lệ alcalase
D- Tỷ lệ bromelin
AB
AC
AD
BC
BD
CD
Curvature
Residual
Lack of Fit
Pure Error
Cor Total
318.88
240.56
14.25
9.58
39.44
0.036
2.56
9.39
0.19
2.86
0.014
105.85
8.67
8.48
0.19
433.4
10
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
7
5
2
18
31.89
240.56
14.25
9.58
39.44
0.036
2.56
9.39
0.19
2.86
0.014
105.85
1.24
1.7
0.093
25.75
194.24
11.51
7.73
31.84
0.029
2.07
7.59
0.15
2.31
0.012
85.47
0.0001
< 0.0001
0.0116
0.0273
0.0008
0.8693
0.1937
0.0283
0.7075
0.1727
0.9172
< 0.0001
significant
18.32
0.0526
not significant
significant
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 23
Tạp chí Khoa học - Cơng nghệ Thủy sản
Số 4/2015
Trong đó: Y: tỷ lệ Naa/Nts(%), X1: Nhiệt độ thủy phân (°C), X2: Thời gian thủy phân (giờ), X3: Tỷ lệ
alcalase (%), X4: Tỷ lệ bromelin (%).
Kết quả thí nghiệm cho thấy có mối liên hệ hàm bậc nhất giữa tỷ lệ Naa/Nts với nhiệt độ, thời gian,
tỷ lệ Alcalase và tỷ lệ bromelin (P Flack of fit = 0,0526).
Y^= 50,11 - 3,88X1 + 0,94X2 + 0,77X3 + 1,57X4 + 0,047X1X2 - 0,4X1X3 - 0,77X1X4 - 0,11X3X2–
0,42X2X4 - 0,03X3X4
Kết quả xử lý thống kê cho thấy trong khoảng nghiên cứu cả bốn yếu tố đều ảnh hưởng đến tỷ
lệ Naa/Nts đó là nhiệt độ (p<0,0001); thời gian (p=0,0116); tỷ lệ Alcalase (p=0,0273) và tỷ lệ bromelin
(p=0,0008).
Hình 7. Đường đồng mức và bề mặt đáp ứng (3D) của tỉ lệ Naa/Nts theo nhiệt độ, thời gian thủy phân
và tỷ lệ các enzyme so với cơ chất
Kết quả cho thấy trong khoảng nghiên cứu tỷ lệ Naa/Nts tăng khi giảm nhiệt độ thủy phân, tăng thời
gian thủy phân và tăng tỷ lệ các enzyme. Kết quả dự đoán vùng tối ưu cho tỷ lệ Naa/Nts được thể hiện
trên bảng 3. Kết quả tiên đoán vùng tối ưu cho tỷ lệ Naa/Nts dao động trong khoảng từ 57,45 - 57,74 (%).
Bảng 3. Kết quả dự đốn tối ưu cho tỷ lệ Naa/Nts theo mơ hình 2k
Điểm tiên đốn
Nhiệt độ thủy
phân (0C)
Thời gian thủy phân
(giờ)
Tỷ lệ Alcalase
(%)
Tỷ lệ bromeline
(%)
Naa/Nts(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
50.01
50.04
50.11
50.00
50.01
50.01
50.00
50.00
50.00
50.00
14.93
14.39
14.03
15.00
15.00
10.17
6.06
6.00
6.00
15.00
0.49
0.50
0.50
0.47
0.46
0.50
0.47
0.37
0.34
0.50
13.00
12.76
12.89
13.00
13.00
13.00
13.00
13.00
13.00
7.28
57.74
57.54
57.57
57.49
57.45
57.43
56.79
55.53
55.16
54.25
24 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
Tạp chí Khoa học - Cơng nghệ Thủy sản
Số 4/2015
Từ bảng 3 chọn vùng thí nghiệm tối ưu
cho q trình thủy phân tương ứng với điểm
tiên đoán từ 1 đến 5. Trên cơ sở các điểm
tiên đốn từ mơ hình, tiến hành thí nghiệm
để kiểm chứng. Trong thí nghiệm kiểm chứng,
để phù hợp với thực tế chúng tơi tiến hành
thí nghiệm thủy phân ở 500C và thời gian thủy
phân thực tế được điều chỉnh tương ứng với
các thí nghiệm 1, 2, 3, 4 và 5 như sau: 14 giờ
55 phút; 14,4 giờ; 14 giờ; 15 giờ và 15 giờ.
Kết quả thí nghiệm kiểm chứng được thể hiện
trong bảng 4.
Bảng 4. Kết quả kiểm chứng tối ưu theo tiên đoán và thực nghiệm
Thực nghiệm
điểm tiên đoán
Nts (g/l) Naa (g/l)
Naa/Nts
(%)
Trạng thái cảm quan
0,57
58,35
a
Dịch lỏng, có màu hồng nhạt, mùi thơm
đặc trưng, vị ngọt có hậu vị, có sự phân
lớp rõ giữa bã và dịch.
TNTĐ 1
24,73
TNTĐ 2
24,86b
14,47b
0,6ab
58,21b
Dịch lỏng, có màu hồng nhạt, mùi thơm đặc
trưng, vị ngọt có hậu vị, có sự phân lớp rõ
giữa bã và dịch.
TNTĐ 3
24,81
14,46
0,58
58,27
b
Dịch lỏng, có màu hồng nhạt, mùi thơm đặc
trưng, vị ngọt có hậu vị, có sự phân lớp rõ
giữa bã và dịch
TNTĐ 4
23,87d
13,90c
0,57c
58,24b
Dịch lỏng, có màu nâu hơi hồng, mùi thơm, vị
ngọt, có sự phân lớp rõ giữa bã và dịch
TNTĐ 5
22,95c
13,20c
0,56cb
57,52c
Dịch lỏng, có màu nâu hơi hồng nhạt, mùi thơm,
vị ngọt, có sự phân lớp rõ giữa bã và dịch
a
d
14,43
Namonic
(g/l)
a
c
a
b
Ghi chú: Các chữ cái a,b,c,d trong cùng một cột chỉ sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các giá trị trung bình với p<0,05.
Kết quả kiểm chứng thực nghiệm cho
thấy có sự tương thích giữa lý thuyết và thực
nghiệm, kết quả đạt giá trị cao nhất là thực
nghiệm của điểm tiên đoán 1. Tỷ lệ Naa/Nts đạt
cao nhất 58,35 (%) và NNH3 0,57 (gN/l) khi thủy
phân moi bằng hỗn hợp alcalase - bromelin
thô với tỷ lệ nước bổ sung 20%, pH 7, nhiệt
độ thủy phân 50°C, thời gian thủy phân 14,93
giờ, tỷ lệ alcalase 0,49% và tỷ lệ bromelin 13%.
Kết quả đánh giá cảm quan cho thấy dịch đạm
thu được có màu nâu đỏ, mùi thơm đặc trưng.
Kết quả này cho phép chọn điểm tối ưu: nhiệt
độ thủy phân 50°C, thời gian thủy phân 14 giờ
55 phút, tỷ lệ alcalase bổ sung 0,49% và tỷ lệ
bromelin bổ sung 13%.
3. Đề xuất quy trình thủy phân moi bằng
hỗn hợp enzym alcalase - bromelin thô
Từ các nghiên cứu ở trên cho phép đề
xuất quy trình thủy phân moi bằng hỗn hợp
enzym alcalase - bromelin thơ ở hình 9.
Thuyết minh quy trình
+ Ngun liệu moi: moi biển tươi, không
bị dập nát, không chứa tạp chất sau khi thu
mua tại bến cá được bảo quản bằng thùng xốp
có chứa đá lạnh và chở về phịng thí nghiệm,
rửa sạch, xay nhỏ, bảo quản đông ở t0 = -200C.
+ Rửa: rửa để loại bỏ các tạp chất còn lẫn
vào moi.
+ Xay nhỏ: sau rửa moi được để ráo nước
và xay với máy xay có mắt sàng F 5 mm.
+ Thủy phân: Nguyên liệu cho vào nồi
thủy phân có cánh khuấy, bổ sung enzym với
tỷ lệ: alcalase 0,49% và bromelin 13%, bổ
sung nước với tỷ lệ 20% và điều chỉnh pH 7,0.
Nâng nhiệt độ để đạt 50°C và thủy phân trong
14 giờ 55 phút. Trong quá trình thủy phân 30
phút khuấy một lần và dịch đạm thủy phân thu
được có màu nâu đỏ.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 25
Tạp chí Khoa học - Cơng nghệ Thủy sản
Số 4/2015
Hình 9. Sơ đồ quy trình thủy phân moi biển bằng hỗn hợp enzym alcalase - bromelin thô
IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Từ các kết quả nghiên cứu ở trên cho phép
rút ra một số kết luận như sau:
- Điều kiện thích hợp cho q trình thủy
phân moi biển bằng hỗn hợp enzym alcalase bromelin thô: tỷ lệ alcalase 0,49% và tỷ lệ
bromelin 13%, tỷ lệ nước bổ sung 20%, tỷ lệ
muối 2%, pH 7, nhiệt độ thủy phân 50°C và
thời gian thủy phân 14 giờ 55 phút.
- Đã thử nghiệm thủy phân moi bằng
hỗn hợp enzym alcalase- bromelin trong điều
kiện đã chọn và thu được dịch đạm có hàm
lượng Nts 24,73 (gN/l), tỷ lệ Naa 58,35 (%) so
với Nts. Dịch đạm có mùi thơm đặc trưng, vị
ngọt có hậu, có sự phân lớp rõ ràng giữa
dịch và bã.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1.
Phạm Thị Hải Âu, Nguyễn Thúy Hường (2010), Nghiên cứu ứng dụng công nghệ enzym để sản xuất sản phẩm
protein thuỷ phân từ cá tạp và phế liệu trong nhà máy chế biến cá, Báo cáo khoa học, Viện Công nghiệp Thực
phẩm Hà Nội.
2.
Nguyễn Cảnh (2004), Quy hoạch thực nghiệm, NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh.
3.
Bùi Thị Thu Hiền và cộng sự (2012), Nghiên cứu xây dựng quy trình cơng nghệ sản xuất dịch đạm thủy phân
giàu axit amin từ con moi bằng enzym protease, Báo cáo khoa học Viện Nghiên cứu Hải sản, Hải Phòng.
4.
Lê Thanh Mai (1997), Nghiên cứu về bromelain và con đường ứng dụng của chúng, Luận án Phó tiến sĩ Sinh
học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh.
Tiếng Anh
5.
Chervan, Munir & coworker (1984), Protein hydrolysis, University of Illinois Foundation, Urbana, IL, US.
6.
See S. F., Hoo L. L. and Babji (2011), Optimization of enzymatic hydrolysis of Salmon (Salmo salar) skin by
Alcalase, International Food Research Journal 18(4): 1359-1365 Program of Food Science, School of Chemical
Sciences and Food Technology, Faculty of Science and Technology, Universiti Kebangsaan Malaysia.
26 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG