- NGHIÊN CỨU THỦY PHÂN PROTEIN TỪ THỊT CÁ TRA (Pangasianodon hypophthalmus) BẰNG ENZYME THƯƠNG PHẨM VÀ ỨNG DỤNG CHẾ BIẾN BỘT NÊM. - Dịch đạm thủy phân đã được sản xuất từ fillet cá tra bằng hỗn hợp enzyme alcalase và flavourzyme ở pH 6.5 -7.0, với nhiệt độ thủy phân là 55°C và tỷ lệ alcalase và flavourzyme là 1:3. - Kết quả nghiên cứu cho thấy điều kiện thủy phân thích hợp là tỷ lệ hỗn hợp enzyme so với thịt cá là 0,2% (v/w) và thời gian thủy phân 26 giờ. - Dịch thủy phân thu được có hàm lượng peptide và hàm lượng amino acid cao nhất lần lượt là 21,1 g/L và 10,2 g/L, hàm lượng NH 3 -N thấp là 0,472 g/L. - Bột nêm thu được có chất lượng cảm quan tốt nhất theo phương pháp cho điểm đạt 18,2;, hàm lượng protein là 17,6%. - hàm lượng ẩm thấp là 4,27%. - hiệu suất thu hồi cao đạt 39,7% khi phối trộn dịch thủy phân với dịch mía theo tỷ lệ dịch mía: dịch đạm là 20%:45% (w/w), sấy ở 60°C trong 72 giờ. - Sản phẩm vẫn đảm bảo chất lượng cảm quan tốt, độ ẩm và vi sinh nằm trong giới hạn cho phép sau 4 tuần bảo quản ở nhiệt độ phòng.. - Nghiên cứu thủy phân protein từ thịt cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) bằng enzyme thương phẩm và ứng dụng chế biến bột nêm. - (2005) đã đánh giá sự đa dạng sinh học và giá trị dinh dưỡng của cá tra cho thấy cá tra có hàm lượng đạm từ 16,1 đến 17,5% (khối lượng tươi), hàm lượng 11 loại amino acid và thành phần acid béo cũng đã được xác định. - Vì vậy, nghiên cứu nhằm đa dạng hóa các sản phẩm từ cá tra, góp phần nâng cao giá trị nguồn nguyên liệu và mang lại thu nhập cao cho người nuôi là rất cần thiết.. - Việc sử dụng enzyme thương mại để thủy phân fillet cá tra nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế và đa dạng hóa các sản phẩm từ loài cá này đã và đang được xem là một trong những phương pháp hiệu quả nhất. - Các enzyme thủy phân được sử dụng phổ biến trong các nghiên cứu thủy phân bằng enzyme là alcalase, flavourzyme, neutrase, protamex và kojizyme (Nguyen et al., 2011). - Alcalase có hoạt tính endopeptidase có nguồn gốc từ vi khuẩn Bacillus licheniformis (Liaset et al., 2002), nhờ vào hoạt tính endopeptidase của alcalase thủy phân liên kết peptide chủ yếu tại các nhóm –COOH kỵ nước bên trong phân tử protein (Chiang et al., 2019).. - Nhờ vào hoạt tính exopeptidase của flavourzyme, thủy phân từ đầu-C hoặc đầu-N của các amino acid kỵ nước cuối cùng của phân tử protein dẫn đến giảm vị đắng của dịch đạm thu được (Chiang et al., 2019). - (2017) đã nghiên cứu các điệu kiện thủy phân phụ phẩm cá hồi (Salmo salar) nhằm thu nhận dịch đạm thủy phân chứa peptide mạch ngắn có hoạt tính chống oxy hóa bằng enzyme alcalase. - Đỗ Thị Thanh Thủy và Nguyễn Anh Tuấn (2017) đã nghiên cứu ứng dụng hỗn hợp alcalase và flavourzyme để thủy phân cá nục gai (Decapterus russelli) thu hồi dịch đạm thủy phân. - Bên cạnh đó, Trần Thị Bích Thủy và Đỗ Thị Thanh Thủy (2016) cũng đã nghiên cứu ứng dụng enzyme protamex để thủy phân cá trích thu hồi dịch đạm thủy phân. - Thu hồi dịch đạm thủy phân là cơ sở quan trọng để tiếp tục phát triển sản. - xuất ra nhiều dòng sản phẩm giá trị gia tăng như các loại nước chấm cao cấp, bổ sung dinh dưỡng cho nhiều loại thực phẩm, ứng dụng trong nông học, y dược (Đỗ Thị Thanh Thủy và Nguyễn Anh Tuấn, 2017).. - Bột nêm sản xuất từ dịch đạm thu được từ quá trình thủy phân nguyên liệu và phụ phẩm thủy sản là sản phẩm khá mới ở nước ta hiện nay. - Chính vì vậy, việc nghiên cứu thủy phân protein từ thịt cá tra bằng enzyme thương phẩm và ứng dụng chế biến bột nêm được thực hiện nhằm khảo sát các yếu tố ảnh hưởng trong quá trình thủy phân và tỷ lệ phối trộn dịch mía với dịch đạm. - Từ đó, đưa ra thông số thích hợp để xây dựng công thức tạo sản phẩm bột nêm có giá trị dinh dưỡng cao, góp phần đa dạng hóa sản phẩm và nâng cao giá trị nguyên liệu cá tra.. - 2.2.3 Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ hỗn hợp enzyme alcalase và flavourzyme so với thịt cá và thời gian thủy phân đến chất lượng dịch đạm. - Thịt cá sau khi xay được thủy phân theo phương pháp của Đỗ Thị Thanh Thủy và Nguyễn Anh Tuấn (2017) có điều chỉnh cho phù hợp với điều kiện thí nghiệm.. - Thí nghiệm được thực hiện với 2 nhân tố (tỷ lệ hỗn hợp enzyme alcalase và flavourzyme so với thịt cá là 0,2. - Sử dụng ethanol như chất phòng thối trong quá trình thủy phân theo nghiên cứu của Lý Thị Minh Phương (2011). - Tỷ lệ thịt cá tra:nước:ethanol 35 o là 1:0,8:0,2. - Tiến hành thủy phân ở điều kiện pH 6,5-7,0, nhiệt độ 55°C (dựa trên nhiệt độ hoạt động của enzyme alcalase là 5570°C và flavourzyme là 5055°C) và tỷ lệ giữa alcalase và flavourzyme là 1:3 theo nghiên cứu của Đỗ Thị Thanh Thủy và Nguyễn Anh Tuấn (2017). - Sau khi thủy phân xong bất hoạt enzyme ở nhiệt độ 95°C trong 15 phút, lọc bằng rây để loại tạp chất, thu được dịch đạm. - Tỷ lệ hỗn hợp enzyme alcalase và flavourzyme so với thịt cá và thời gian thủy phân được chọn thích hợp để hàm lượng peptide, hàm lượng amino acid cao và NH 3 -N thấp.. - Tỷ lệ dịch mía: dịch đạm được chọn thích hợp để giá trị cảm quan, hiệu suất thu hồi, hàm lượng protein cao và độ ẩm bột nêm thấp.. - Đánh giá cảm quan bằng phép thử mô tả và phương pháp cho điểm dựa trên các chỉ tiêu màu sắc, mùi, vị và trạng thái được mô tả thang điểm cảm quan cho sản phẩm được xây dựng theo bảng cơ sở đánh giá cảm quan cho thực phẩm của TCVN 3215- 79 (Bộ Khoa học và Công nghệ, 1979), xác định tổng số vi khuẩn hiếu khí theo tiêu chuẩn Viêt Nam TCVN Bộ Khoa học và Công nghệ, 1990), giới hạn cho phép theo quy định của Bộ Y Tế (2007). - Xác định hiệu suất thu hồi của sản phẩm bằng công thức H = 𝑌. - X (g) là khối lượng mẫu đem thủy phân.. - 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Thành phần hóa học của thịt cá tra Các thành phần cơ bản của nguyên liệu như độ ẩm, protein, lipid và khoáng được phân tích làm cơ sở để có biện pháp xử lý cho sản phẩm đạt chất lượng tốt và hiệu suất thu hồi cao. - Bảng 1 cho thấy thịt cá tra có hàm lượng protein tương đối cao (17,1%) và hàm lượng lipid chiếm tỷ lệ thấp (2,38%) rất thích hợp cho việc sản xuất dịch đạm thủy phân (Đỗ Thị Thanh Thủy và Nguyễn Anh Tuấn, 2017).. - Hàm lượng . - với thịt cá và thời gian thủy phân đến hàm lượng peptide, amino acid và NH3-N của dịch đạm. - Dịch đạm thủy phân có giá trị dinh dưỡng cao, giàu amino acid không thay thế chiếm khoảng 51%. - chất cảm quan của sản phẩm thủy phân. - Ngoài ra, hàm lượng NH 3 -N cũng khá quan trọng vì chúng cung cấp thông tin hữu ích về sản phẩm thủy phân (Trần Thị Bích Thủy và Đỗ Thị Thanh Thủy, 2016).. - Hàm lượng peptide, amino acid và NH 3 -N của dịch đạm sau quá trình thủy phân thịt cá tra ở 55C với các tỷ lệ hỗn hợp enzyme alcalase và flavourzyme và thời gian thủy phân khác nhau được thể hiện trong Bảng 2.. - Bảng 2: Ảnh hưởng của tỷ lệ (v/w) hỗn hợp enzyme so với thịt cá và thời gian thủy phân đến hàm lượng peptide, amino acid và NH 3 -N của dịch đạm. - (giờ) Tỷ lệ. - Hàm lượng peptide (g/L). - Hàm lượng amino acid (g/L). - Hàm lượng NH 3 -N (g/L) 20. - Bảng 2 cho thấy, cùng tỷ lệ hỗn hợp enzyme alcalase và flavourzyme so với thịt cá, nếu tăng thời gian thủy phân từ 20 lên 26 giờ thì hàm lượng peptide và amino acid tăng và khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05), tuy nhiên ở tỷ lệ hỗn hợp enzyme 0,4%, hàm lượng peptide không khác biệt khi tăng thời gian thủy phân. - Hàm lượng NH 3 -N khác biệt không có ý nghĩa thống kê (p≥0,05). - Thời gian thủy phân phải đảm bảo để enzyme có thể phân cắt các liên kết trong cơ chất, tạo được sản phẩm cuối cùng mong muốn. - Thời gian tác động kéo dài thì enzyme có điều kiện thủy phân protein thịt cá triệt để (Đỗ Thị Thanh Thủy và Nguyễn Anh Tuấn, 2017). - Vì vậy, khi tăng thời gian thủy phân từ 20 lên 26 giờ, hàm lượng peptide (peptide mạch ngắn và amino acid tự do) và amino acid tăng ở tỷ lệ hỗn hợp enzyme 0,2% và 0,3%. - Tuy nhiên, ở tỷ lệ hỗn hợp enzyme 0,4%, khi tăng thời gian thủy phân, hàm lượng amino acid tăng, nhưng hàm lượng peptide không khác biệt. - Khi tỷ lệ hỗn hợp enzyme cao và thời gian dài thì quá trình thủy phân tiếp tục nên hàm lượng amino acid tăng. - Tuy nhiên, hàm lượng peptide không khác biệt có thể do cơ chất (protein) đã hết (Trần Thị Bích Thủy và Đỗ Thị Thanh Thủy, 2016).. - Ở thời gian thủy phân 20 và 26 giờ, nếu tăng tỷ lệ hỗn hợp enzyme so với thịt cá từ 0,2 đến 0,4% thì hàm lượng peptide và amino acid giảm nhưng NH 3 - N lại tăng lên. - Khi tỷ lệ hỗn hợp enzyme tăng thì quá trình thủy phân xảy ra nhanh trong gian đoạn đầu sẽ sinh ra một lượng lớn sản phẩm (các peptide mạch. - Tuy nhiên, các sản phẩm của quá trình thủy phân có thể đóng vai trò như chất kìm hãm không cạnh tranh khi enzyme có ái lực với cả các sản phẩm tạo thành của quá trình thủy phân và cơ chất. - Vì vậy, hàm lượng peptide và amino acid giảm vì các sản phẩm sinh ra của quá trình thủy phân có thể tác dụng với enzyme (Copeland, 2000). - Hàm lượng amino acid giảm cũng có thể là do amino acid bị phân hủy tạo thành các sản phẩm cấp thấp như:. - Tỷ lệ hỗn hợp enzyme so với thịt cá là 0,2% và thời gian thủy phân là 26 giờ cho hàm lượng peptide và hàm lượng amino acid cao nhất lần lượt là 21,1 g/L và 10,2 g/L, NH 3 -N thấp là 0,206 g/L. - Vì vậy, nghiệm thức có tỷ lệ hỗn hợp enzyme so với thịt cá là 0,2%. - và thời gian thủy phân 26 giờ được chọn làm nghiệm thức phù hợp để tiến hành thí nghiệm tiếp theo.. - 3.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ dịch mía phối trộn vào dịch đạm đến giá trị cảm quan và thành phần dinh dưỡng của sản phẩm bột nêm. - Kết quả độ ẩm, cảm quan, hiệu suất thu hồi và hàm lượng protein của sản phẩm bột nêm theo tỷ lệ dịch mía phối trộn với dịch đạm được thể hiện trong Bảng 3.. - Bảng 3: Ảnh hưởng tỷ lệ dịch mía phối trộn vào dịch đạm đến giá trị cảm quan và thành phần dinh dưỡng của sản phẩm bột nêm. - Tỷ lệ dịch mía:dịch đạm. - Độ ẩm và hiệu suất thu hồi tăng vì tỷ lệ dịch mía tăng dần nên làm cho độ ẩm sản phẩm tăng lên dẫn đến hiệu xuất thu hồi cũng tăng theo. - Protein giảm do tỷ lệ dịch đạm bổ sung vào giảm dần nên protein của sản phẩm cũng giảm theo. - tỷ lệ dịch mía : dịch đạm là 25%:40% thì đạt cảm quan tốt nhất là 18,6 điểm, sản phẩm bột nêm có màu trắng ngà, có mùi đặc trưng của cá và gia vị, vị mặn ngọt hài hòa và trạng thái khô mịn. - Tuy nhiên, không khác biệt với nghiệm thức có tỷ lệ dịch mía : dịch đạm là 20%:45%.. - Độ ẩm của sản phẩm bột nêm trong nghiên cứu này. - cao hơn sản phẩm bột canh <. - Vì trong nghiên cứu này, bột nêm được sấy bằng tủ sấy đối lưu tự nhiên ở 60°C, để đạt độ ẩm sản phẩm <3% thì thời gian sấy rất dài, do đó ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan của sản phẩm.. - Vì vậy, sản phẩm được sấy ở 60°C trong 72 giờ để đạt giá trị cảm tốt và độ ẩm thấp nhất. - Vì vậy mẫu có tỷ lệ phối trộn dịch mía: dịch đạm là 20%: 45%. - 3.4 Ảnh hưởng của thời gian bảo quản ở nhiệt độ phòng đến độ ẩm, cảm quan và tổng số vi sinh vật hiếu khí của sản phẩm bột nêm. - Chế biến các sản phẩm khô là quá trình loại ẩm trong sản phẩm giúp kéo dài thời gian bảo quản (Nguyễn Trọng Cẩn và Đỗ Minh Phụng, 1990). - Mặc dù sản phẩm được loại ẩm đến giới hạn an toàn để bảo quản nhưng trong quá trình bảo quản sản phẩm vẫn có khả năng bị thay đổi chất lượng. - Kết quả phân tích độ ẩm, cảm quan, tổng số vi sinh vật hiếu khí của sản phẩm bột nêm theo thời gian bảo quản ở nhiệt độ phòng được thể hiện ở Bảng 4.. - Bảng 4: Ảnh hưởng của thời gian bảo quản ở nhiệt độ phòng đến độ ẩm, cảm quan và tổng số vi sinh vật hiếu khí của sản phẩm bột nêm. - Sự hút ẩm phụ thuộc vào điều kiện bao gói, độ ẩm của không khí và đặc tính của sản phẩm (Nguyễn Trọng Cẩn và Đỗ Minh Phụng, 1990). - Đồng thời, sản phẩm được bảo quản ở nhiệt độ phòng nên có thể hút ẩm trở lại, đặc biệt là vào buổi tối khi độ ẩm không khí trong phòng có thể cao hơn độ ẩm của sản phẩm (Nguyễn Trọng Cẩn và Đỗ Minh Phụng, 1990). - Do sản phẩm hút ẩm nhẹ tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển (Nguyễn Trọng Cẩn và Đỗ Minh Phụng, 1990). - sản phẩm bột canh theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN Bộ Khoa học và Công nghệ, 2004). - Sản phẩm vẫn giữ được màu trắng ngà, vị mặn ngọt hài hòa và trạng thái khô mịn nhưng về mùi thì có sự giảm nhẹ, có mùi đặc trưng của cá và gia vị nhưng không rõ như ban đầu.. - Sản phẩm bột nêm thành phẩm được sản xuất từ dịch đạm thu được từ quá trình thủy phân thịt cá tra có giá trị dinh dưỡng cao, thể hiện ở hàm lượng protein chiếm 17,6%, lipid và độ ẩm thấp lần lượt là 2,71% và 4,27%, khoáng chiếm 11,3%. - Sản phẩm bột nêm có màu trắng ngà, mùi đặc trưng của cá và gia vị, vị mặn ngọt hài hòa và trạng thái khô mịn với điểm cảm quan cao đạt 18,2. - Bột nêm thực phẩm được sản xuất từ dịch đạm thu được từ quá trình thủy phân thịt cá tra ở nhiệt độ 55°C với tỷ lệ hỗn hợp enzyme alcalase và flavouzyme so với thịt cá là 0,2% trong 26 giờ. - Dịch thủy phân phối trộn với dịch mía ở tỷ lệ dịch mía:. - dịch đạm là 20%: 45% cho sản phẩm bột nêm có hàm lượng protein tương đối cao là 17,6% và giá trị cảm quan cao đạt 18,2 điểm. - Sản phẩm bột nêm vẫn đảm bảo an toàn về chỉ tiêu vi sinh, cảm quan và độ ẩm tốt sau 4 tuần bảo quản ở nhiệt độ phòng.. - Quyết định số 722/QĐ, ngày về việc “Sản phẩm thực phẩm - Phân tích cảm quan bằng phương pháp cho điểm” do Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành, ngày truy cập 10/07/2019. - Quyết định số 735/QĐ, ngày về việc “Sản phẩm thực phẩm – Phương pháp xác định tổng số vi khuẩn hiếu khí” do Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành, ngày truy cập 11/07/2019. - Nam TCVN 3708:1990 về “Thủy sản - Phương pháp xác định hàm lượng amino acid” do Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành, ngày truy. - Nghiên cứu ứng dụng hỗn hợp alcalase và flavourzyme để thủy phân cá nục gai (Decapterus ruselli) thu hồi dịch đạm thủy phân. - Nghiên cứu sản xuất dịch thủy phân từ đầu cá chẽm (Lates calcarifer) và ứng dụng trong việc sản xuất bột nêm. - Nghiên cứu sản xuất chế phẩm dịch thủy phân từ thịt hàu biển dùng trong thực phẩm. - Nghiên cứu các điều kiện thủy phân phụ phẩm cá hồi (Salmo salar) nhằm thu nhận peptit mạch ngắn có hoạt tính chống ô xi hóa. - Nghiên cứu ứng dụng enzyme Protamex để thủy phân cá trích (Sardinella gibbosa) thu dịch đạm.