Nghiên cứu thủy phân đầu cá mó (scaridae) bằng sự kết hợp enzyme

Nội dung text: Nghiên cứu thủy phân đầu cá mó (scaridae) bằng sự kết hợp enzyme

1. 60 Journal of Science – Phu Yen University, No.28 (2021), 60-70 NGHIÊN CỨU THỦY PHÂN ĐẦU CÁ MÓ (Scaridae) BẰNG SỰ KẾT HỢP ENZYME Đỗ Trọng Sơn*, Phạm Thị Hiền Trường Đại học Nha Trang Ngày nhận bài: 30/08/2021; Ngày nhận đăng: 06/10/2021 Tóm tắt Nội dung bài báo này tập trung nghiên cứu về điều kiện thủy phân protein từ đầu cá Mó (Scaridae) bằng kết hợp hai enzyme Protamex và enzyme Flavourzyme. Kết quả cho thấy điều kiện thủy phân thích hợp nhất ở giai đoạn đầu thủy phân bằng enzyme Protamex là tỷ lệ enzyme là 0,2% so với khối lượng nguyên liệu, nhiệt độ 500C và thời gian thủy phân là 2 giờ và giai đoạn sau thủy phân bằng enzyme Flavourzyme là tỷ lệ enzyme là 0,3% so với khối lượng nguyên liệu, nhiệt độ 500C và thời gian thủy phân là 3 giờ. Sản phẩm thủy phân protein từ đầu cá Mó có hàmợ lư ng nitơ tổng số (12,60g/l), nitơ axít amin (6,75g/l), hàm lượng NH3 (1,19g/l), hàm lượng lipit thấp (0,58g/l). Kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra rằng sản phẩm thủy phân protein thu được từ đầu cá Mó chứa hàm lượng axít amin không thay thế cao (7,92g/l) và tỷ lệ axít amin không thay thế so với tổng số axit amin cao (61,02%). Những kết quả này cho thấy sản phẩm thủy phân này có tiềm năng ứng dụng trong sản xuất thức ăn cho động vật nuôi và trong lĩnh vực thực phẩm. Từ khóa: Đầu cá Mó, Flavourzyme, Protamex, thủy phân, sản phẩm thủy phân protein 1. Đặt vấn đề chiếm tỷ lệ khá cao chủ yếu đầu và xương. Nguyên liệu cá Mó là một loại Do vậy, cần phải có biện pháp thích hợp để nguyên liệu có giá trị kinh tế cao đang được tận dụng lượng nguyên liệu còn lại này. quan tâm và khai thác trong môi trường Quá trình chế biến cá Mó đã tạo ra một nước biển mặn. Ngày nay, các nước trên lượng đáng kể nguyên liệu còn lại mà trước thế giới nói chung cũng như Việt Nam nói đây được coi là phế liệu, chiếm khoảng 40 riêng đang sử dụng các sản phẩm được làm – 50%, bao gồm đầu, xương, da và nội tạng từ cá Mó như sản phẩm cá Mó phi lê và cá (Nguyễn Thị Mỹ Hương, 2012). Đây sẽ là Mó đông lạnh. Vì thế, để đáp ứng được nhu một nguồn đầy tiềm năng để tận dụng sản cầu đó, đã có một số nhà máy sản xuất cá xuất các sản phẩm hữu ích, trong đó đặc Mó được thành lập. Tỉnh Khánh Hòa có biệt là sản phẩm thủy phân protein. Do đó, nhà máy chế biến thủy sản Tín Thịnh và hướng nghiên tận dụng các nguyên liệu còn nhà máy chế biến thủy sản F17. Tại Quảng lại từ quá trình chế biến cá Mó có nhiều ý Ngãi, công ty TNHH Đại Dương Xanh nghĩa thiết thực, không chỉ tạo ra sản phẩm cũng sản xuất các mặt hàng về cá Mó. Để giá trị gia tăng mà còn góp phần giải quyết cho nhà máy hoạt động liên tục thì nguồn vấn đề ô nhiễm môi trường. Vì vậy, mục cá Mó khai thác được phải dồi dào, có trữ tiêu của nghiên cứu này là xác định điều lượng lớn. Sau quá trình chế biến các sản kiện thủy phân thích hợp đối với đầu cá Mó phẩm cá Mó thì lượng nguyên liệu còn lại bằng sự kết hợp hai loại enzyme Protamex ___ và enzyme Flavourzyme (Nguyễn Thị Mỹ * Email: sondt@ntu.edu.vn Hương, 2012; Liaset và cộng sự, 2002;
2. Tạp chí Khoa học – Trường Đại học Phú Yên, Số 28 (2021), 60-70 61 Nguyen, H.T.M và cộng sự, 2011), bao Flavourzyme có cả hoạt tính của gồm xác định tỷ lệ enzyme thủy phân, nhiệt endoprotease và exopeptidase nhưng chủ độ và thời gian thủy phân để thu được dịch yếu là exopeptidase (Kamnerdpetch và thủy phân với chất lượng và hiệu quả cao. cộng sự, 2007). Điều kiện thích hợp cho Bên cạnh đó, chất lượng sản phẩm thủy Flavourzyme hoạt động: nhiệt độ từ 50-550 phân ở điều kiện thích hợp sẽ được đánh C, pH = 5,0- 7,0. giá. Từ đó, sử dụng sản phẩm thủy phân 2.2. Phương pháp nghiên cứu này trong sản xuất bột nêm, bổ sung để 2.2.1. Sơ đồ qui trình thủy phân protein từ tăng hàm lượng đạm cho nước mắm, bổ đầu cá Mó bằng enzyme cần nghiên cứu sung vào thức ăn chăn nuôi để tăng thành (Hình 1) phần dinh dưỡng . Thuyết minh nội dung nghiên cứu: 2. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu Đầu cá Mó xay nhỏ ở trạng thái đông 2.1. Vật liệu nghiên cứu lạnh, được rã đông trong tủ lạnh qua đêm, 2.1.1. Đầu cá Mó sau đó thủy phân bằng enzyme Protamex Sử dụng đầu cá Mó trong nghiên và Flavourzyme. cứu này là loài Cá Mó chấm (hay cá Mó Giai đoạn đầu tiến hành thủy phân đen) được thu mua tại công ty TNHH Tín bằng enzym Protamex để xác định được tỷ Thịnh. Nguyên liệu ở trạng thái đông lạnh lệ enzyme so với nguyên liệu thích hợp cho được rã đông, xay nhỏ và trộn đều bằng quá trình thủy phân (0,1 - 0,5%), nhiệt độ máy trộn trước khi được bao gói trong các (45-650C) và thời gian thủy phân (1-6h), túi PA hút chân không (500 g/túi). Các túi các thông số cố đinh gồm: tỷ lệ này được bảo quản ở nhiệt độ -200C cho nước/nguyên liệu là 1/1, pH tự nhiên. Kết tới khi sử dụng. thúc giai đoạn đầu thủy phân bằng enzyme Protamex, tiến hành giai đoạn sau nghiên cứu chế độ thủy phân enzyme Flavourzyme. Nghiên cứu xác định điều kiện thủy phân bằng enzyme Flavourzyme về tỷ lệ enzyme so với nguyên liệu thích hợp cho quá trình thủy phân (0,1 - 0,5%), nhiệt độ (45-650C) và thời gian thủy phân (1-6h) thích hợp. Kết thúc quá trình thuỷ phân, enzyme 2.1.2. Enzyme được ức chế ở 95°C trong 15 phút. Hỗn hợp Protamex và Flavouzyme là các thủy phân thu được cho qua rây để tách enzyme Protease dùng cho thủy phân riêng phần rắn (xương) và phần dịch lọc protein được cung cấp bởi Công ty thủy phân. Phần dịch lọc thủy phân này Novozyme của Đan Mạch. được ly tâm với tốc độ 6.000 vòng/phút ở Protamex là một endo- protease có 40C trong 30 phút. Sau khi ly tâm, thu được nguồn gốc từ vi khuẩn Bacillus, có hoạt độ 3 phần: Lớp trên cùng là dầu, lớp giữa là 1,5 AU ( Anson Units)/g, điều kiện thích dịch thủy phân và cặn ly tâm ở đáy. Dịch hợp cho Protamex hoạt động ở nhiệt độ 35- thủy phân thu được đem đánh giá các chỉ 600 C, pH = 5,5-7,5. tiêu độ thủy phân, hiệu suất thu hồi Nitơ và Flavourzyme có nguồn gốc từ hàm lượng nitơ ammoniac để lựa chọn các Aspergillus oryzae có hoạt độ 500 LAPU/g. thông số nghiên cứu thích hợp.
3. 62 Journal of Science – Phu Yen University, No.28 (2021), 60-70 Đầu cá Mó xay nhỏ Điều kiện thủy phân: - Tỷ lệ nước/nguyên liệu - Tỷ lệ enzyme/nguyên liệu Thủy phân - Nhiệt độ - Thời gian - pH thủy phân Bất hoạt enzyme Lọc Xương Phần dịch lọc Ly tâm Dầu cá Dịch thủy phân Cặn ly tâm Đánh giá các chỉ tiêu: Độ thủy phân, hiệu suất thu hồi Nitơ và hàm lượng nitơ amoniac Hình 1. Quá trình thủy phân protein từ đầu cá Mó ằb ng enzyme Protamex và Flavourzyme 2.2.2. Phương pháp phân tích năng cao HPLC (Shimadzu, CBM-10A, Hàm lượng nước, tro và protein được xác Japan), với đầu dò UV-Vis (SPD-10A), sử định theo phương pháp AOAC (1990). dụng cột CTO-10A. Hàm lượng lipit được xác định theo 2.2.3. Phương pháp xử lí số liệu phương pháp Folch và cộng sự (1957). Số liệu báo cáo là trung bình của 3 lần Hàm lượng nitơ ammoniac theo phương phân tích. Kết quả được phân tích thống kê pháp chưng cất lôi cuốn bằng hơi nước. sử dụng phần mềm SPSS 13.0. Giá trị p < Độ thủy phân được xác định theo phương 0,05 được xem là có ý nghĩa về mặt thống kê. pháp DNFB như đã được mô tả bởi Nguyen 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận và cộng sự (2011). 3.1. Kết quả xác định thành phần hóa Hiệu suất thu hồi Nitơ được xác định theo học cơ bản của đầu cá Mó Liaset và cộng sự (2002) như sau: Thành phần hóa học cơ bản của đầu Thu hồi Nitơ (%) = Lượng Nitơ cá Mó được thể hiện trong bảng 1. Kết quả tổng số trong sản phẩm thủy phân (g) x cho thấy đầu cá Mó chứa các thành phần cơ 100/lượng Nitơ tổng số trong đầu cá Mó bản bao gồm nước, protein, lipit và khoáng xay nhỏ đem thủy phân (g). lần lượt là: 72,33%, 14,94%, 4,2% và 8,42 Phân tích thành phần các axít amin %. Kết quả cũng cho thấy thành phần được thực hiện trên hệ thống sắc ký hiệu protein, lipit và khoáng khá cao. Khi so
4. Tạp chí Khoa học – Trường Đại học Phú Yên, Số 28 (2021), 60-70 63 sánh với loài cá khác chẳng hạn theo Không có sự khác nhau có ý nghĩa về sự Nguyễn Thị Mỹ Hương (2011) đã công bố thu hồi nitơ ở mẫu tỷ lệ hai enzyme 0,2% thành phần hóa học cơ bản của đầu cá Ngừ đến 0,5%. Kết quả này cũng có xu hướng vây vàng gồm protein, lipit và khoáng lần tương tự như kết quả thủy phân từ nguyên lượt là: 14,80%, 13,5% và 11,8%. Vì vậy, liệu còn lại của quá trình chế biến cá ngừ đầu cá Mó có thể sử dụng để thu hồi (Guerard và cộng sự, 2002). Bên cạnh độ protein phục vụ cho các mục đích khác thủy phân và hiệu suất thu hồi nitơ thì hàm nhau như: Sản xuất dịch thủy phân để ứng lượng nitơ amoniac trong dịch thủy phân dụng trong sản xuất nước mắm, bột nêm, cũng là một thông số cần quan tâm. Hình Bảng 1. Thành phần hóa học cơ bản của đầu 2C chỉ ra ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme cá Mó Protamex đến hàm lượng nitơ amoniac Thành phần Hàm lượng (%) trong dịch thủy phân. Nhìn chung, khi tăng Nước 72,33± 0,15 tỷ lệ enzyme thì hàm lượng nitơ amoniac Protein 14,94± 0,03 có xu hướng tăng. Tuy nhiên, tỷ lệ enzyme Lipit 4,2 ± 0,05 từ 0.2% đến 0,5% thì hàm lượng nitơ Tro 8,42 ± 0,10 amoniac tăng không đáng kể. Độ thủy phân tăng khi tăng tỷ lệ 3.2. Xác định các thông số thích hợp cho enzyme Protamex có thể được giải thích là quá trình thủy phân đầu cá Mó bằng kết do khi tỷ lệ enzyme Protamex tăng thì quá hợp hai enzyme Protamex và Flavourzyme trình thủy phân cắt mạch polypeptide để tạo 3.2.1. Kết quả xác định các thông số thích thành các đoạn peptid ngắn hơn và các axít hợp cho quá trình thủy phân đầu cá Mó amin xảy ra mạnh hơn dẫn đến làm tăng bằng enzyme Protamex ở giai đoạn đầu hiệu suất thu hồi Nitơ cũng như làm tăng 3.2.1.1.Xác định ảnh hưởng của tỷ lệ hàm lượng Nitơ amoniac trong dịch đạm enzyme Protamex đến quá trình thủy phân thủy phân. Sự gia tăng hàm lượng nitơ đầu cá Mó amoniac trong dịch thủy phân khi tỷ lệ Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme enzyme tăng có thể là kết quả kéo theo của Protamex đến quá trình thủy phân được việc tăng độ thủy phân cũng như hiệu suất trình bày trong Hình 2. Hình 2A cho thấy thu hồi nitơ vì rằng khi độ thủy phân tăng ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme Protamex đến cũng như hiệu suất thu hồi nitơ tăng sẽ xúc độ thủy phân (DH). Kết quả cho thấy khi tiến quá trình chuyển hóa các sản phẩm tăng tỷ lệ enzyme Protamex từ 0,1% đến thủy phân này thành NH3 bởi vi sinh vật. 0,2% thì giá trị DH tăng một cách đáng kể Từ kết quả phân tích trên cho thấy từ 26,74% đến 39,06%. Tuy nhiên giá trị rằng ở tỷ lệ enzyme Protamex bằng 0,2% DH giảm khi tăng tỷ lệ enzyme từ 0,3% cho độ thủy phân và hiệu suất thu hồi nitơ đến 0,5%. Kết quả này cũng được ghi nhận cao và hàm lượng nitơ amoniac ở mức cho bởi hiệu suất thu hồi nitơ (Hình 2B). Khi phép. Vì vậy, tôi chọn tỷ lệ enzyme tăng tỷ lệ enzyme Protamex từ 0,1% đến Protamex thích hợp là 0,2% để tiếp tục 0,2% thì hiệu suất thu hồi nitơ tăng một nghiên cứu các thông số của quá trình thủy cách đáng kể từ 56,40% đến 61,76%. phân.
5. 64 Journal of Science – Phu Yen University, No.28 (2021), 60-70 A B C Hình 2. Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme Protamex đến độ thủy phân (A), hiệu suất thu hồi Nitơ (B) và hàm ợlư ng nitơ amoniac (C). Giá trị được trình bày là giá trị trung bình ± độ lêch chuẩn, các chữ cái khác nhau chỉ ra sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05). 3.2.1.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân đến quá trình thủy phân đầu cá Mó A B HìnhC 3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ thủy phân (A), hiệu suất thu hồi Nitơ (B) và hàm ợlư ng nitơ amoniac (C). Giá trị được trình bày là giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn, các chữ cái khác nhau chỉ ra sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05). Kết quả nghiên cứu cho thấy khi nitơ trong quá trình thủy phân xương cá hồi tăng nhiệt độ thủy phân từ 450C đến 500 C bằng Protamex. Các tác giả này cũng cho thì độ thủy phân tăng từ 27,83% đến thấy nhiệt độ ảnh hưởng đến độ thủy phân. 34,73% (Hình 3A). Tuy nhiên, khi tăng Độ thủy phân và hiệu suất thu hồi Nitơ đạt nhiệt độ thủy phân lên 550C, 600C, 650C thì cao nhất khi thủy phân ở nhiệt độ 500C. độ thủy phân lần lượt giảm xuống 34,15%, Nguyên nhân được gải thích như sau: Do ở 32,52%, 30,42%. Xu hướng này cũng xảy nhiệt độ này thì enzyme Protamex hoạt ra tương tự với hiệu suất thu hồi Nitơ cụ thể động mạnh nhất. Khi nhiệt độ thấp hơn là khi tăng nhiệt độ từ 450C đến 500C thì hoặc cao hơn 500C thì hoạt tính của hiệu suất thu hồi Nitơ tăng từ 56,59% đến enzyme Protamex giảm xuống, dẫn đến độ 65,23% nhưng khi tiếp tục tăng nhiệt độ thủy phân và hiệu suất thu hồi nitơ thấp thủy phân lên 550C, 600C, 650C thì hiệu hơn so với nhiệt độ 500C. Đối với hàm suất thu hồi Nitơ giảm lần lượt là 63,94%, lượng nitơ amoniac trong dịch đạm thủy 62,28%, 61,24% (Hình 3B). Kết quả này phân thì có xu hướng giảm xuống cụ thể là tương tự với kết quả nghiên cứu của Liaset khi tăng nhiệt độ thủy phân từ 450C đến va cộng sự (2002) khi nghiên cứu thu hồi 650C thì hàm lượng nitơ amoniac giảm từ
6. Tạp chí Khoa học – Trường Đại học Phú Yên, Số 28 (2021), 60-70 65 1,20 (g./l) xuống 0,92 (g/l) (Hình 3C). Điều axít amin nên hàm lượng nitơ amoniac này được giải thích: có thể là do trong giảm. Từ kết quả nghiên cứu chọn nhiệt độ khoảng nhiệt độ này thì sự tăng nhiệt độ đã thủy phân thích hợp bẳng enzyme làm ức chế hoạt động của vi sinh vật gây Protamex là 500C. thối dẫn đến hạn chế sự phân hủy của các 3.2.1.3.Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến quá trình thủy phân đầu cá Mó A B HìnhC 4. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến độ thủy phân (A), hiệu suất thu hồi Nitơ (B) và hàm lượng nitơ amoniac (C). Giá trị được trình bày là giá trị trung bình ± độ lêch chuẩn, các chữ cái khác nhau chỉ ra sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05). Ảnh hưởng của thời gian thủy phân này phù hợp với các công trình nghiên cứu đến quá trình thủy phân đầu cá Mó được trước đây cũng đã cho thấy sự hòa tan nitơ thể hiện trên Hình 4. Hình 4A cho thấy ảnh (hay protein) dưới tác dụng của enzyme hưởng của thời gian thủy phân lên độ thủy trong quá trình thủy phân tăng theo thời phân. Kết quả cho thấy khi tăng thời gian gian thủy phân (Liaset và cộng sự, 2002; thủy phân từ 1 giờ lên 6 giờ thì giá trị DH Aspmo và cộng sự, 2005). Khi tiếp tục tăng tăng đáng kể theo thời gian thủy phân. Cụ thời gian hơn 2 giờ thì hiệu suất thu hồi thể, thời gian thủy phân từ 1 giờ đến 2 giờ nitơ tăng không đáng kể. Hàm lượng nitơ thì DH tăng từ 29,68% đến 34,92% và giá amoniac tăng theo thời gian thủy phân. Cụ trị DH tăng không đáng kể khi tăng thời thể từ 1 giờ đến 2 giờ thủy phân thì hàm gian thủy phân từ 3 giờ đến 6 giờ. Không lượng nitơ amoniac tăng mạnh từ có sự khác nhau có ý nghĩa về độ thủy phân 0,76(gN/l) đến 1,01(gN/l) (Hình 4C) và giữa các mẫu với thời gian 2 giờ và 6 giờ. hàm lượng nitơ amoniac tăng nhẹ ở khoảng Kết quả này cũng tương tự như kết quả thời gian 3 giờ đến 6 giờ. Điều này được thủy phân từ đầu cá hồi (Gbogouri và cộng giải thích như sau: Thời gian thủy phân sự, 2004), đầu cá sardine (Souissi và cộng tăng dẫn đến các liên kết peptid bị cắt mạch sự, 2007). Đối với ảnh hưởng của thời gian càng nhiều, tạo ra nhiều peptid và axít thủy phân đến hiệu suất thu hồi nitơ thể amin. Vì vậy, khi tăng thời gian thủy phân hiện ở Hình 4B, kết quả nghiên cứu cho thì độ thủy phân và hiệu suất thu hồi nitơ thấy, khi thời gian thủy phân tăng từ 1 giờ tăng. Sau đó, càng tăng thời gian thủy phân đến 2 giờ thì hiệu suất thu hồi nitơ tăng thì độ thủy phân tăng chậm. Hàm lượng đáng kể từ 57,79% lên đến 60,73%. Điều nitơ amoniac có xu hướng tăng theo thời
7. 66 Journal of Science – Phu Yen University, No.28 (2021), 60-70 gian thủy phân là do thời gian thủy phân cho quá trình thủy phân đầu cá Mó bằng càng dài thì vi sinh vật gây thối rữa càng có enzyme Flavourzyme ở giai đoạn sau của điều kiện để hoạt động hơn nên hàm lượng quá trình thủy phân nitơ amoniac tạo ra càng nhiều hơn. Từ kết 3.3.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme quả phân tích trên cho thấy thời gian thủy Flavourzyme đến quá trình thủy phân đầu phân thích hợp cho quá trình thủy phân đầu cá Mó cá Mó ở giai đoạn đầu bằng enzyme Tỷ lệ của enzyme Flavourzyme Protamex là 2 giờ. đến quá trình thủy phân đầu cá Mó được 3.3. Kết quả xác định thông số thích hợp thể hiện trên các Hình 5 A B C Hình 5. Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme Flavourzyme đến độ thủy phân (A), hiệu suất thu hồi Nitơ (B) và hàm ợlư ng nitơ amoniac (C). Giá trị được trình bày là giá trị trung bình ± độ lêch chuẩn, các chữ cái khác nhau chỉ ra sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05). Kết quả nghiên cứu cho thấy khi phân cũng là một thông số cần quan tâm. tăng tỷ lệ emzy Flavourzyme từ 0,1% đến Nhìn chung, khi tăng tỷ lệ enzyme thì hàm 0,3% thì giá trị DH tăng một cách đáng kể lượng nitơ amoniac có xu hướng tăng. Tuy từ 27,13 % đến 35,59% (Hình 5A).Tuy nhiên, tỷ lệ enzyme từ 0,3% đến 0,5% thì nhiên giá trị DH tăng không đáng kể khi tỷ hàm lượng nitơ amoniac tăng không đáng lệ enzyme tăng từ 0,4% đến 0,5% và hiệu kể (Hình 5C). suất thu hồi nitơ tăng một cách đáng kể khi Từ kết quả phân tích trên cho thấy tăng tỷ lệ enzyme từ 0,1% đến 0,3% cụ thể rằng ở tỷ lệ enzyme Favourzyme bằng là 58,01% (0,1%) lên 61,13%(0,3%)(Hình 0,3% cho độ thủy phân và hiệu suất thu hồi 5B). Không có sự khác nhau có ý nghĩa về nitơ cao và hàm lượng nitơ amoniac ở mức sự thu hồi nitơ ở các mẫu tỷ lệ enzyme cho phép. Vì vậy, chọn tỷ lệ enzyme 0,3% đến 0,5%. Kết quả này cũng có xu Flavourzume thích hợp là 0,3% để tiếp tục hướng tương tự như kết quả thủy phân từ nghiên cứu các thông số của quá trình thủy nguyên liệu còn lại của quá trình chế biến phân. cá ngừ (Guerard và cộng sự, 2002). Bên 3.3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân cạnh độ thủy phân và hiệu suất thu hồi nitơ bằng enzyme Flavourzyme đến quá trình thì hàm lượng nitơ amoniac trong dịch thủy thủy phân đầu cá Mó.
8. Tạp chí Khoa học – Trường Đại học Phú Yên, Số 28 (2021), 60-70 67 A B C Hình 6. Ảnh hưởng nhiệt độ enzyme Flavourzyme đến độ thủy phân (A), hiệu suất thu hồi Nitơ (B) và hàm ợlư ng nitơ amoniac (C). Giá trị được trình bày là giá trị trung bình ± độ lêch chuẩn, các chữ cái khác nhau chỉ ra sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05). Kết quả cho thấy khi tăng nhiệt độ kể hiệu suất thu hồi nitơ. Hàm lượng nitơ thủy phân từ 450C lên 650C thì giá trị DH amoniac giảm theo nhiệt độ thủy phân. Cụ tăng đáng kể theo nhiệt độ thủy phân và thể khi tăng nhiệt độ thủy phân từ 450C đến 0 DH đạt giá trị cao nhất là 44,60% ở nhiệt 65 C thì hàm lượng nitơ amoniac giảm từ độ 500C. Ở các mức nhiệt độ cao hơn hoặc 1,36(gN/l) đến 1,08(gN/l) (Hình 6C). Từ thấp hơn 500C đều làm giảm độ thủy (Hình kết quả phân tích trên cho thấy nhiệt độ 6A). Đối với hiệu suất thu hồi nitơ (Hình thủy phân thích hợp cho quá trình thủy 6B). kết quả nghiên cứu cho thấy, khi nhiệt phân đầu cá Mó bằng enzyme Flavourzyme độ thủy phân tăng từ 450C đến 500C thì là 500C. hiệu suất thu hồi nitơ tăng đáng kể từ 3.3.3. Ảnh hưởng của thời gian đến quá 58,38% đến 63,48%. Khi tiếp tục tăng trình thủy phân bằng enzyme Flavourzyme nhiệt độ hơn 500C thì không làm tăng đáng từ đầu cá Mó. A B C Hình .7 Ảnh hưởng của thời gian thủy phân Flavourzyme đến độ thủy phân (A), hiệu suất thu hồi Nitơ (B) và hàm lượng nitơ amoniac (C). Giá trị được trình bày là giá trị trung bình ± độ lêch chuẩn, các chữ cái khác nhau chỉ ra sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05) Hình 7A cho thấy ảnh hưởng của kể theo thời gian thủy phân. Cụ thể, thời thời gian thủy phân lên độ thủy phân. Kết gian thủy phân từ 1 giờ đến 3 giờ thì DH quả cho thấy khi tăng thời gian thủy phân tăng từ 37,34% đến 42,14% và giá trị DH từ 1 giờ lên 6 giờ thì giá trị DH tăng đáng tăng không đáng kể khi tăng thời gian thủy
9. 68 Journal of Science – Phu Yen University, No.28 (2021), 60-70 phân từ 4 giờ đến 6 giờ. Không có sự khác hơn nên hàm lượng nitơ amoniac tạo ra nhau có ý nghĩa về độ thủy phân giữa các càng nhiều hơn. Từ kết quả phân tích trên mẫu với thời gian 3 giờ đến 6 giờ. Đối với cho thấy thời gian thủy phân thích hợp cho ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến hiệu quá trình thủy phân đầu cá Mó bằng suất thu hồi nitơ thể hiện ở Hình 7B, kết enzyme Flavourzyme là 3 giờ. quả nghiên cứu cho thấy, khi thời gian thủy 3.4. Thành phần hóa học và axít amin phân tăng từ 1 giờ đến 3 giờ thì hiệu suất của sản phẩm thủy phân đầu cá Mó thu hồi nitơ tăng đáng kể từ 58,81% lên Sau khi xác định được các thông số đến 63,72%. Điều này phù hợp với các thủy phân thích hợp ở giai đoạn đầu của công trình nghiên cứu trước đây cũng đã quá trình thủy phân với tỷ lệ enzyme cho thấy sự hòa tan nitơ (hay protein) dưới Protamex là 0,2%, nhiệt độ thủy phân là tác dụng của enzyme trong quá trình thủy 500C, thời gian thủy phân là 2 giờ và giai phân tăng theo thời gian thủy phân (Liaset đoạn sau của quá trình thủy phân với tỷ lệ và cộng sự, 2002; Aspmo và cộng sự, enzyme Falvourzyme là 0,3%, nhiệt độ 2005). Khi tiếp tục tăng thời gian hơn 3 giờ thủy phân là 500 C, thời gian thủy phân là 3 thì hiệu suất thu hồi nitơ tăng không đáng giờ, tiến hành sản xuất dịch đạm thủy phân kể. Hàm lượng nitơ amoniac tăng theo thời từ đầu cá Mó. Thành phần hóa học và thành gian thủy phân. Cụ thể từ 1 giờ đến 3 giờ phần axít amin của sản phẩm thủy phân thu thủy phân thì hàm lượng nitơ amoniac được đã được xác định và thể hiện ở Bảng mạnh từ 0,76(gN/l) đến 1,02(gN/l) và hàm 2 và 3. Kết quả nghiên cứu cho thấy sản lượng nitơ amoniac tăng nhẹ ở khoảng thời phẩm thủy phân protein chứa hàm lượng gian 4 giờ đến 6 giờ (Hình 7C). nitơ tổng số (12,60g/l), nitơ axít amin Điều này được giải thích như sau: (6,75g/l), hàm lượng NH3 (1,19g/l), hàm Thời gian thủy phân tăng dẫn đến các liên lượng lipit thấp (0,58g/l). Thành phần axít kết peptid bị cắt mạch càng nhiều, tạo ra amin của sản phẩm thủy phân protein từ nhiều peptid và axít amin. Vì vậy, khi tăng đầu cá Mó được trình bày trong Bảng 3. thời gian thủy phân thì độ thủy phân và Kết quả cho thấy sản phẩm thủy phân hiệu suất thu hồi nitơ tăng. Sau đó, càng protein từ đầu cá Mó chứa các axít amin tăng thời gian thủy phân thì độ thủy phân không thay thế (EAA) với hàm lượng khá tăng chậm. Hàm lượng nitơ amoniac có xu cao. Ba axít amin chiếm tỷ lệ cao nhất bao hướng tăng theo thời gian thủy phân là do gồm: Lysine, Phenylalanine, Isoleucine với thời gian thủy phân càng dài thì vi sinh vật hàm lượng theo thứ tự là 2,37g/l, 1,16g/l và gây thối rữa càng có điều kiện để hoạt động 1,13g/l. Bảng 2. Chỉ tiêu hóa học của dịch đạm thủy phân Chỉ tiêu NTS (g/l) Naa (g/l) NNH3 (g/l) Naa/ NTS (%) Lipid (%) Hàm lượng 12,60 ± 0,15 6,75± 0,07 1,19± 0,05 53,57± 1,07 0,58± 0,05 Bảng 3. Thành phần axít amin của sản phẩm thủy phân protein đầu cá Mó Tên axít amin Hàm lượng (g/l) Tên axít amin Hàm lượng (g/l) Methionine * 0,61 Serine 0,41 Phenylalanine * 1,16 Proline 0,28
10. Tạp chí Khoa học – Trường Đại học Phú Yên, Số 28 (2021), 60-70 69 Lysine * 0,89 Aspartic acid 0,42 Valine* 1,02 Alanine 0,68 Leucine * 2,37 Hydrolysine 1,34 Isoleucine * 1,13 Tyrosin 0,65 Threonine * 0,44 Glutamic acid 0,61 Histidine * 0,3 TAA 7,92 4-Hydroxyproline 0 TEAA 12,98 Glycine 0,45 TAA/TEAA (%) 61,02 Tryptophan 0,22 (*)Axít amin không thay thế; TAA (Total amino acids): Tổng axít amin; TEAA (Total essential amino acids): Tổng axít amin không thay thế. 4. Kết luận thủy phân protein từ đầu cá Mó có hàm Điều kiện vào thủy phân protein từ lượng nitơ tổng số (12,60g/l), nitơ axít đầu cá Mó (Scaridae) bằng kết hợp hai amin (6,75g/l), hàm lượng NH3 (1,19g/l), enzyme Protamex và enzyme Flavourzyme. hàm lượng lipit thấp (0,58g/l). Kết quả Kết quả cho thấy điều kiện thủy phân thích nghiên cứu cũng chỉ ra rằng sản phẩm thủy hợp nhất ở giai đoạn đầu thủy phân bằng phân protein thu được từ đầu cá Mó chứa enzyme Protamex với tỷ lệ enzyme là 0,2% hàm lượng axít amin không thay thế cao so với khối lượng nguyên liệu, nhiệt độ (7,92g/l) và tỷ lệ axít amin không thay thế 500C và thời gian thủy phân là 2 giờ và giai so với tổng số axit amin cao (61,02%). Sản đoạn sau thủy phân bằng enzyme phẩm thuỷ phân protein cá có thể được ứng Flavourzyme với tỷ lệ enzyme là 0,3% so dụng trong lĩnh vực nuôi thuỷ sản cũng như với khối lượng nguyên liệu, nhiệt độ 500C trong lĩnh vực thực phẩm và thời gian thủy phân là 3 giờ. Sản phẩm TÀI LIỆU THAM KHẢO AOAC, (1990). Official Method of Analysis, 15th ed. Arlington, VA: Association of Official Analytical Chemists. Benjakul, S., Morrissey, M.T. (1997). Protein hydrolysates from Pacific whiting solid waste. J Agric. Food Chemistry.45: 3423-30. Gbogouri, G.A, Linder, M., Fanni, J., Parmentier, M. (2004). Influence of hydrolysis degree on the functional properties of salmon by-products hydrolysates. J Food Sci., 69(8): 615-622. Nguyễn Thị Mỹ Hương (2012). Sản xuất sản phẩm thủy phân protein từ đầu cá Ngừ vây vàng bằng protease thương mại. Tạp chí Khoa học – Công nghệ Thủy sản, số 2/2012, 25-30. Liaset, B, Nortvedt, R, Lied, E, Espe, M. (2002). Studies on the nitrogen recovery in enzymatic hydrolysis of Atlantic salmon (Salmo salar, L.) frames by ProtamexTM protease. Process Biochemistry. 37: 1263-1269. Nguyen, H.T.M., Pérez-Gálvez, R., Bergé, J.P. (2012). Effect of diets containing tuna head hydrolysates on the survival and growth of shrimp Penaeus vannamei. Aquaculture.
11. 70 Journal of Science – Phu Yen University, No.28 (2021), 60-70 324-325: 127-134. Nguyen, H.T.M., Sylla, K.S.B., Randriamahatody, Z., Donnay-Moreno, C., Moreau, J., Tran, L.T., Bergé, J.P. (2011). Enzymatic hydrolysis of yellowfin tuna (Thunnus albacares) by-products using Protamex protease. Food Technology and Biotechnology. 49 (1): 48 - 55. Sathivel, S., Bechtel, P.J., Babbitt, J., Smiley, S., Crapo, C., Reppond, K.D, Prinyawiwatkul W. (2003). Biochemical and functional properties of herring (Clupea harengus) byproduct hydrolysates. Food Science, 68: 2196-2200. Sathivel, S., Smiley, S., Prinyawiwatkul, W., Bechtel, P.J. (2005). Functional and nutritional properties of red salmon (Oncorhynchus nerka) enzymatic hydrolysates. Food Science. 70(6): 401-406 Souissi, N., Bougatef, A., Triki-Ellouz, Y., Nasri. (2007). Biochemical and functional properties of sardinella (Sardinella aurita) by-product hydrolysates. Food Tech. Biotech, 45(2): 187-94 STUDY ON HYDROLYSIS OF THE SCARIDAE HEADS (SCARIDAE) BY ENZYME COMBINATION Do Trong Son*, Pham Thi Hien Nha Trang University *Email: sondt@ntu.edu.vn Received: August 30, 2020; Accepted: October 6, 2021 Abstract The content of this paper focuses on the conditions of protein hydrolysis from the heads of cobia (Scaridae) by combining the two enzymes of Protamex and Flavorzyme. The results show that the most suitable hydrolysis conditions at the first stage of Protamex enzymatic hydrolysis are the enzyme rate of 0.2% compared to the weight of the raw materials, the temperature of 500C and the hydrolysis time of 2 hours and the first stage of hydrolysis. The post enzymatic hydrolysis Flavorzyme is the enzyme rate of 0.3% compared to the mass of the material, the temperature is 500C and the hydrolysis time is 3 hours. Protein hydrolysates from cobia heads have the total nitrogen content (12.60g/l), amino acid nitrogen (6.75g/l), NH3 content (1.19g/l), low lipid content. 0.58g/l). The results also show that the protein hydrolysed product obtained from the head of cobia contains a high content of non-substituted amino acids (7.92g/l) and a high ratio of non-substituted amino acids to total amino acids (61.02%). These results indicate that this hydrolyzate product has potential applications in the production of animal feed and in the food sector. Keywords: head of Scaridae, Flavourzym, Protamex, hydrolysis, protein hydrolysis