Nghiên cứu điều kiện tiền xử lý và chiết tách collagen từ da cá lóc (Channa striata) bằng pepsin

- NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN TIỀN XỬ LÝ VÀ CHIẾT TÁCH COLLAGEN TỪ DA CÁ LÓC (Channa striata) BẰNG PEPSIN.
- Amino acid, collagen, da cá lóc, pepsin, phổ FTIR, tiền xử lý.
- Nghiên cứu điều kiện tiền xử lý và chiết tách collagen từ da cá lóc bằng pepsin đã được thực hiện.
- Kết quả cho thấy da cá lóc được xử lý với 10%.
- Collagen từ da cá lóc được chiết tách với 0,45% pepsin trong 24 giờ cho hiệu suất thu hồi 13,7% và độ hòa tan cực đại ở pH 1 - 4 và nồng độ NaCl từ 0,2 - 0,6 M.
- Bên cạnh đó, phổ FTIR cho thấy mối quan hệ chặt chẽ giữa số bước sóng trong vùng amide I và vùng amide III đặc biệt là sự ổn định của cấu trúc xoắn ba, cho thấy collagen từ da cá lóc có đầy đủ nhóm chức năng của collagen loại I.
- Kết quả nghiên cứu cho thấy có thể sử dụng pepsin để thay thế hoá chất nhằm giảm thiểu lượng hoá chất thải ra môi trường, tận dụng da cá lóc như nguồn nguyên liệu để sản xuất collagen..
- chà bông cá lóc,… Tuy nhiên, quá trình chế biến cá sẽ có một lượng phụ phẩm loại ra gồm đầu, xương, da, vây, vảy, nội tạng,… Trong đó, da cá chiếm khoảng 17 - 20% (Kittiphattanabawon et al., 2015)..
- Do đó, việc tìm nguồn nguyên liệu mới để tạo sản phẩm collagen an toàn và nguy cơ truyền bệnh thấp là cần thiết, trong đó phụ phẩm từ quá trình chế biến thuỷ sản có thể đáp ứng tất cả điều này điển hình là da cá.
- Nguồn collagen trong da cá có thể thay thế collagen động vật trên cạn.
- Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu về quy trình sản xuất collagen từ da cá lóc bằng pepsin..
- Chính vì thế, nghiên cứu điều kiện tiền xử lý và chiết tách collagen từ da cá lóc bằng pepsin đã được thực hiện, nhằm tìm được nồng độ và thời gian xử lý da cá lóc trong butyl alcohol để loại lipid tốt nhất.
- Đồng thời, tìm được nồng độ và thời gian ngâm pepsin để.
- chiết tách collagen từ da cá lóc đạt chất lượng tốt và hiệu suất thu hồi collagen cao..
- Da cá lóc được mua tại Cơ sở khô cá lóc 7 Chóp (Thoại sơn, An Giang), sau khi thu gom được làm đông ở nhiệt độ -20 ± 2 o C và đóng thùng chuyển về phòng thí nghiệm Bộ môn Chế biến Thủy sản, Khoa Thủy sản, Trường Đại học Cần Thơ không quá 6 giờ..
- Da cá được loại bỏ thịt, vảy còn sót lại và rửa sạch để ráo, sau đó được cắt nhỏ với kích thước 2 cm x1 cm và cho vào túi PE (500 g/túi), bảo quản trong tủ đông ở nhiệt độ -20 o ± 2C o cho đến khi tiến hành thí nghiệm..
- Da cá sau khi xử lý theo mục 2.2.1 được xay nhuyễn và tiến hành phân tích thành phần hóa học như độ ẩm, protein, lipid và khoáng..
- Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ dung dịch butyl alcohol đến khả năng loại lipid từ da cá lóc.
- Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí 1 nhân tố (nồng độ butyl alcohol), 4 nghiệm thức, 3 lần lặp lại, khối lượng mỗi mẫu là 20 g da cá/mẫu.
- Da cá được xử lý như mục 2.2.1, sau khi rã đông qua đêm ở 0-4 o C và ngâm trong dung dịch butyl alcohol trong 48 giờ ở nhiệt độ 0-4 o C, cố định tỷ lệ da cá/dung dịch butyl alcohol (w/v) là 1:10 theo nghiên cứu của Hadfi &.
- Sarbon (2019) với nồng độ butyl alcohol thay đổi lần lượt là .
- Da cá được xử lý như mục 2.2.1 và phân tích hàm lượng lipid (mẫu đối chứng).
- Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian ngâm dung dịch butyl alcohol đến khả năng loại lipid từ da cá lóc Bố trí thí nghiệm: Nồng độ butyl alcohol phù hợp được chọn từ thí nghiệm 1, tiến hành thí nghiệm 2.
- Thí nghiệm được bố trí 1 nhân tố (thời gian ngâm trong butyl alcohol), 4 nghiệm thức, 3 lần lặp lại, tổng số mẫu thí nghiệm là 12, khối lượng mỗi mẫu là 20 g da cá/mẫu.
- Da cá được tiến hành ngâm trong.
- Thí nghiệm 3: Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ pepsin đến khả năng chiết tách collagen từ da cá lóc.
- Bố trí thí nghiệm: Chọn nồng độ và thời gian ngâm da cá trong butyl alcohol từ thí nghiệm 1 và 2, tiến hành thí nghiệm 3.
- Khối lượng mẫu là 20 g da cá/mẫu.
- Sau khi ngâm butyl alcohol, da cá tiếp tục xử lý qua NaOH nồng độ 0,09 M trong 3 giờ ở nhiệt độ 0-4 o C với tỷ lệ da cá/dung dịch w/v là 1:8 để loại các hợp chất protein phi collagen theo nghiên cứu của Thuy et al.
- Collagen được chiết tách trong dung dịch pepsin được pha trong dung dịch đệm 0,6 M acetic acid với nồng độ pepsin thay đổi lần lượt là và 0,65% trong thời gian là 24 giờ, cố định tỷ lệ da cá/dung dịch pepsin (w/v) là 1:10 và nhiệt độ là 0-4 o C theo nghiên cứu của Lê Thị Thu Hương và ctv.
- từ đó chọn ra nồng độ pepsin thích hợp nhất..
- Thí nghiệm 4: Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian ngâm dung dịch pepsin đến khả năng chiết tách collagen từ da cá lóc Bố trí thí nghiệm: chọn nồng độ pepsin thích hợp từ thí nghiệm 3, tiến hành thí nghiệm 4.
- Khối lượng mỗi mẫu là 20 g da cá/mẫu.
- Da cá được ngâm butyl alcohol và NaOH như thí nghiệm 3, sau đó ngâm trong dung dịch pepsin với mốc thời gian.
- thay đổi lần lượt là 12, 24 và 36 giờ, cố định tỷ lệ da cá/dung dịch (w/v) là 1:10 và nhiệt độ là 0-4 o C.
- Độ hòa tan.
- C 0 × 100) Trong đó: C 0 là nồng độ protein hòa tan trong mẫu đối chứng (mg/mL).
- C M là nồng độ protein hòa tan trong mẫu (mg/.
- Thành phần hoá học của da cá lóc Xác định thành phần hoá học của nguyên liệu ban đầu giúp lựa chọn phương pháp tiền xử lý phù hợp và hiệu quả nhằm sản xuất collagen thành phẩm đạt chất lượng tốt (Nurilmala et al., 2017).
- Kết quả nghiên cứu thành phần hoá học của da cá lóc bao gồm độ ẩm, protein, lipid và khoáng được trình bày ở Bảng 1..
- Kết quả phân tích trên Bảng 1 cho thấy hàm lượng protein trong da cá lóc rất cao lên đến 71,7%..
- Tuy nhiên, da cá lóc cũng tồn tại một lượng lipid nhất định là 27,9%.
- Thành phần hóa học của da cá lóc (tính theo % khối lượng khô).
- Ảnh hưởng nồng độ butyl alcohol đến khả năng loại lipid từ da cá lóc.
- Hàm lượng lipid còn lại của da cá lóc theo nồng độ butyl alocohol khác nhau được thể hiện trong Bảng 2..
- Hàm lượng lipid còn lại trong da cá theo nồng độ butyl alcohol khác nhau Nồng độ butyl alcohol.
- Hàm lượng lipid của da cá lóc thể hiện trong Bảng 2 cho thấy lipid có khuynh hướng giảm khi tăng nồng độ butyl alcohol từ 8% lên 12%.
- Do đó, hàm lượng lipid còn lại trong da cá giảm khi nồng độ butyl alcohol tăng (Sae-leaw et al., 2016).
- Vì vậy, hàm lượng lipid thay đổi không đáng kể khi tiếp tục tăng nồng độ butyl alcohol (Sae-leaw et al., 2016).
- Nhằm loại lipid có trong da cá lóc hiệu quả và cũng hạn chế lượng hoá chất sử dụng trong quá trình tiền xử lý thì chế độ khử lipid thích hợp nhất với nồng độ butyl alcohol là 10%.
- Từ kết quả trên cho thấy dùng butyl alcohol để loại lipid trên da cá lóc với nồng độ 10% tương tự trên các đối tượng khác như da cá trắm đen (Jia et al., 2012), da cá tra (Hadfi &.
- Sarbon, 2019), da cá ngừ (Nurilmala et al., 2017)..
- Ảnh hưởng thời gian ngâm butyl alocohol đến khả năng loại lipid từ da cá lóc Bên cạnh nồng độ butyl alcohol thì thời gian ngâm cũng chiếm vai trò quan trọng trong việc xử lý loại lipid trong nguyên liệu.
- lại của da cá lóc sau khi ngâm butyl alcohol qua các mốc thời gian khác nhau được thể hiện ở Bảng 3..
- Hàm lượng lipid còn lại trong da cá lóc theo thời gian ngâm butyl alcohol Thời gian ngâm (giờ) Hàm lượng lipid.
- dung dịch butyl alcohol 10% trong 24 giờ để xử lý loại lipid trong da cá chép và cá trắm đen.
- Vì vậy, để đảm bảo loại lipid ra khỏi da cá lóc đạt kết quả tốt nhất, mốc thời gian xử lý 72 giờ là thích hợp nhất..
- Kết quả ảnh hưởng nồng độ pepsin đến hiệu suất thu hồi, độ hòa tan và màu sắc của collagen từ da cá lóc.
- Hiệu suất thu hồi và màu sắc của collagen theo nồng độ pepsin.
- Ảnh hưởng của nồng độ pepsin đến H% và màu sắc collagen từ da cá lóc.
- Nồng độ.
- Theo Skierka and Sadowska (2007), pepsin không những tác động lên hai đầu không xoắn (đầu telopeptide) của sợi collagen làm cho collagen dễ dàng tách ra khỏi da cá mà còn có tác dụng phân giải các protein khác có trong da cá.
- Vì vậy, khi tăng nồng độ pepsin thì hiệu suất thu hồi collagen tăng theo.
- (2014) khi xử lí vảy và da cá bằng phương pháp acetic acid thì hiệu suất thu hồi ở cá thu Nhật là 1,5%, cá đối xám là 0,43% và cá thu Việt Nam là 0,64%.
- so với nghiên cứu của Lê Thị Minh Thủy và Trương Thị Mộng Thu (2020) khi sử dụng acetic acid 0,5 M trong 3 ngày để chiết rút collagen từ da cá thát lát còm cho hiệu suất thu hồi là 13,8%.
- Độ hòa tan của collagen từ da cá lóc theo nồng độ pepsin.
- Độ hòa tan của collagen ở các pH từ 1 đến 10 và các nồng độ NaCl từ 0,2 đến 1,2 M được thể hiện trong Hình 1 và Hình 2..
- Độ hòa tan của collagen từ da cá lóc theo nồng độ pepsin ở các nồng độ muối NaCl khác nhau từ 0,2 M đến 1,2 M.
- Kết quả cho thấy collagen từ da cá lóc có khuynh hướng hòa tan cao trong phạm vi pH có tính acid (1 - 4).
- Mẫu collagen từ da cá lóc có độ hòa tan trong các nồng độ NaCl từ 0,2 – 1,2 M được thể hiện trong Hình 2.
- Có thể thấy độ hòa tan cao ở các nồng độ muối từ 0,2 đến 0,6 M.
- Tuy nhiên, khi nồng độ NaCl tăng từ 0,6 M đến 1,2 M thì độ hòa tan có xu hướng giảm.
- Kết quả nghiên cứu này tương đồng với một số nghiên cứu về collagen đạt độ hòa tan trong vùng nồng độ NaCl nhỏ hơn 0,6 M như collagen được chiết rút từ da cá nóc trong nghiên cứu của Huang et al.
- (2011) và độ hòa tan của collagen từ da cá hồng nâu trong nghiên cứu của Jongjareonrak et al.
- Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian chiết tách bằng pepsin đến hiệu suất thu hồi, độ hòa tan và màu sắc của collagen từ da cá lóc.
- Hiệu suất thu hồi và màu sắc của collagen từ da cá lóc theo thời gian chiết tách bằng pepsin được thể hiện ở Bảng 5..
- Ảnh hưởng của thời gian chiết tách trong pepsin đến H% và màu sắc của collagen từ da cá lóc.
- Độ hòa tan của collagen từ da cá lóc Độ hòa tan của collagen ở các pH từ 1 đến 10 và các nồng độ NaCl từ 0,2 đến 1,2 M được thể hiện trong Hình 3 và Hình 4..
- Độ hòa tan của collagen từ da cá lóc theo thời gian ngâm pepsin ở pH từ 1 đến 10.
- Độ hòa tan của collagen từ da cá lóc theo thời gian ngâm pepsin ở các nồng độ muối NaCl khác nhau từ 0,2 M đến 1,2 M.
- Mẫu collagen từ da cá lóc có độ hòa tan trong các nồng độ NaCl từ 0,2 đến 1,2 M được thể hiện trong Hình 4.
- Có thể thấy độ hòa tan giảm dần khi tăng nồng độ NaCl.
- Tuy nhiên, khi nồng độ NaCl lớn hơn 0,6 M thì độ hòa tan của collagen giảm dần..
- trong pepsin trong thời gian 24 giờ cho hiệu suất thu hồi collagen cao nhất và có màu sắc và độ hòa tan tốt nên được chọn là thông số tối ưu cho quá trình chiết tách collagen từ da cá lóc bằng pepsin..
- Thành phần amino acid của collagen từ da cá lóc.
- Thành phần amino acid của collagen chiết tách bằng pepsin từ da cá lóc STT Thành phần.
- Thành phần amino acid của collagen từ da cá lóc tương đối giống với collagen loại I của các loại da khác.
- Kết quả Bảng 6 cho thấy glycine là amino acid được tìm thấy nhiều nhất trong collagen từ da cá lóc là 336 (đơn vị/1.000 đơn vị) chiếm 33,6% trong tổng số amino acid.
- Kết quả này cao hơn so với nghiên cứu collagen loại I từ da cá chép là 33,2% (Duan et al., 2009) và da cá chẽm là 33,1% (Sinthusamran et al., 2013).
- Ngoài ra, collagen từ da cá lóc bao gồm các loại amino acid khác như proline, alanine, hydroxyproline và glutamic acid tương tự như collagen từ các loài khác.
- Bên cạnh đó, kết quả nghiên cứu còn cho thấy không phát hiện tryptophan trong collagen từ da cá lóc.
- Hàm lượng imino acid của collagen từ da cá lóc là 204 (đơn vị/1.000 đơn vị) cao hơn da cá chép là 190 (đơn vị/1.000 đơn vị) (Duan et al., 2009).
- Phổ FTIR của mẫu collagen từ da cá lóc được trình bày ở Hình 5..
- Phổ FTIR của collagen từ da cá lóc Mẫu collagen thu nhận được có phổ FTIR trong.
- Từ dữ liệu đã phân tích phổ FTIR, collagen từ da cá lóc có đầy đủ các nhóm chức năng của collagen loại I..
- Da cá lóc được xử lý loại lipid bằng cách ngâm trong dung dịch butyl alcohol 10% trong thời gian là 72 giờ.
- Chiết collagen từ da cá hồi (Oncorhynchus mykiss) bằng phương pháp hóa học.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp xử lí đến chất lượng và hiệu suất thu hồi collagen từ da cá thát lát còm (Chitala ornata).
- Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố công nghệ đến hiệu suất trích ly collagen từ da cá tra (Pangasius hypophthalmus)..
- tách chiết collagen từ da cá tra (Pangasius hypophthalmus) bằng phương pháp hóa học