Nghiên cứu quá trình tự phân cơ thịt đỏ cá ngừ nhằm thu hồi dịch đạm thủy phân

Mục tiêu của nghiên cứu này là nghiên cứu quá trình tự phân cơ thịt đỏ cá ngừ để thu dịch đạm thủy phân. Đã xác định được điều kiện tối ưu cho quá trình tự phân protein cơ thịt đỏ cá ngừ là thời gian phản ứng là 6,0, tỷ lệ phối trộn nước: Nguyên liệu là 2:1, nhiệt độ t=45 0C và pH của phản ứng là pH=5,0.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu quá trình tự phân cơ thịt đỏ cá ngừ nhằm thu hồi dịch đạm thủy phân ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, VOL. 17, NO. 1.1, 2019 1 NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH TỰ PHÂN CƠ THỊT ĐỎ CÁ NGỪ NHẰM THU HỒI DỊCH ĐẠM THỦY PHÂN AUTOLYSIS OF TUNAS’ RED MUSCLES TO OBTAIN PROTEIN HYDROLYSATE Trần Trung Thanh Bình1*, Nguyễn Thị Nghĩa2, Bùi Xuân Đông2 1 Trường Cao đẳng Bách khoa Đà Nẵng (Học viên cao học K32) 2 Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng; xdbui@dut.udn.vn Tóm tắt - Cá ngừ (Thunuss spp.) và họ cá ngừ là nguồn thực phẩm đóng vai trò rất quan trọng đối với nền kinh tế Việt Nam. Cá ngừ thường được sử dụng tươi, chế biến phi-lê / thăn thịt hoặc chế biến đồ hộp. Quá trình chế biến đồ hộp chỉ sử dụng một phần ba khối lượng cá nguyên liệu. Do đó, ngành công nghiệp đồ hộp loại bỏ tới 70% phụ phẩm so với nguyên liệu ban đầu, cơ thịt đỏ là một trong nguồn phế liệu rắn đó. Dịch đạm thủy phân (PH) được chế biến từ phụ phẩm cá ngừ, có thể được ứng dụng như một loại gia vị trong công nghiệp chế biến thực phẩm nhằm tạo các hiệu ứng chức năng. Mục tiêu của nghiên cứu này là nghiên cứu quá trình tự phân cơ thịt đỏ cá ngừ để thu dịch đạm thủy phân. Đã xác định được điều kiện tối ưu cho quá trình tự phân protein cơ thịt đỏ cá ngừ là thời gian phản ứng là 6,0, tỷ lệ phối trộn nước : nguyên liệu là 2:1, nhiệt độ t=450C và pH của phản ứng là pH=5,0. Abstract - Tunas (Thunnus spp.) and tuna-like species are significant sources of food which play a very important role in Vietmam’s economy. Tunas are often consumed fresh or processed as raw fish flesh and marketed as loins/steaks or a type of canned food. In the tuna canning process, only about one-third of the whole fish is used. Consequently, the canning industry generates as much as 70% of solid waste from original fish materials, which includes tunas’ red muscles as a type of solid waste. Fish protein hydrolysate (PH), which is obtained through hydrolysis of tuna waste, can be used as an ingredient in the foodprocessing industry to create functional effects. This research is aimed at the autolysis of tunas’ red muscles to obtain protein hydrolysate. Optimal conditions for the protein autolysis have been identified as follows: reaction time is 6.0; ratio of water to raw material is 2:1; temperature is 45°C and pH of the reaction is 5.0. Từ khóa - tự phân; phế phẩm cá ngừ ; cơ thịt đỏ cá ngừ; cathepsine; calpain; collagenase; dịch đạm thủy phân Key words - autolysis; tuna waste; tunas’ red muscles; cathepsine; calpain; collagenase; protein hydrolysate. 1. Đặt vấn đề Việt Nam là quốc gia có thế mạnh về xuất khẩu thủy sản, sản lượng thủy sản năm 2012 đạt 6,13 tỷ USD, trong năm 2013 – khoảng 5,9 triệu tấn, … Trong đó, cá ngừ là một trong những mặt hàng chủ lực [1]. Các phụ phẩm từ quy trình chế biến cá ngừ (thịt vụn, nội tạng, xương, đầu cá, da, cơ thịt đỏ, ...) đã được xác định là nguồn protein quan trọng để sản xuất các mặt hàng có giá trị gia tăng. Trong đó, nguồn phụ phẩm thịt đỏ cá ngừ (Hình 1) bị loại bỏ chiếm 7-12% trọng lượng cá ngừ nguyên con, hiện nay chưa được quan tâm nghiên cứu để chế biến [1]. sinh tổng hợp protein [2]. Hai phương pháp được ứng dụng phổ biến hiện nay để sản xuất dịch đạm thủy phân là phương pháp hóa học và phương pháp sinh học. Phương pháp hóa học sử dụng một số hóa chất thủy phân phụ phẩm thủy sản chứa protein, ví dụ HCl 1M, sodium sulfite, NaOH, KOH,… phương pháp này rất được ưa chuộng vì công nghệ đơn giản và giá thành rẻ [2]. Nhưng việc sử dụng acid mạnh hoặc base mạnh để thủy phân protein là nguyên nhân tạo ra các sản phẩm phụ có tác hại với môi trường, sản phẩm dịch đạm bị hao hụt các acid amin quan trọng như cystine, cysteine, methionine và tryptophane, dịch đạm thủy phân thu được rất hạn chế dùng trong thực phẩm. So với phương pháp hóa học, phương pháp sinh học (sử dụng enzyme thủy phân) có nhiều ưu thế hơn, vì có thể kiểm soát các quá trình phản ứng, giảm thiểu các phản ứng không mong muốn, giảm ô nhiễm môi trường do ít sử dụng hóa chất vô cơ. Điểm yếu của phương pháp sinh học là việc dùng enzyme thương mại hiện nay còn khá đắt đỏ dẫn tới chi phí sản xuất cao [2]. Các nhà khoa học cũng đã chứng minh, quá trình thủy phân protein có thể được thực hiện nhờ các enzyme protease hoặc proteinase nội tại có sẵn trong thịt đỏ cá ngừ [4]. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, trong thịt đỏ cá ngừ, cathepsine – là một proteinase hoạt động trong môi trường acid yếu, hoạt độ mạnh nhất đạt được ở pH=2,0÷5,0. Cathepsine là một enzyme nội bào, có vai trò quan trọng trong quá trình tự phân protein của thịt và thủy hải sản, quá trình tự thủy phân diễn ra rất mạnh mẽ ở điều kiện thích hợp [4]. Từ những luận giải trên đây, mục tiêu của nghiên cứu là tìm ra điều kiện thích hợp cho quá trình tự phân protein cơ thịt đỏ cá ngừ dưới tác dụng của hệ enzyme nội tại, để thu hồi dịch đạm thủy phân và định hướng sử dụng trong công nghiệp thực phẩm. Hình 1. Thịt đỏ cá ngừ [2] Trong nhiều năm qua, các sản phẩm có giá trị sinh học cao [2] từ phế liệu cá ngừ như phân bón, thức ăn gia súc, thức ăn thủy sản... đã được sản xuất và ứng dụng rộng rãi [2]. Gần đây, dịch đạm thủy phân (PH) từ các nguyên liệu thủy sản đã dần trở nên phổ biến trong ngành công nghiệp thực phẩm nhờ giá trị dinh dưỡng cao [3], do quá trình thủy phân làm giảm kích thước protein và tạo ra các peptide, acid amin giúp cơ thể sinh vật dễ dàng sử dụng để 2 2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 2.1. Đối tượng nghiên cứu Hỗn hợp thịt đỏ cá ngừ được lấy mẫu từ nhà máy đồ hộp Hạ Long (Đà Nẵng). Nguyên liệu được giữ lạnh và vận chuyển trong thùng xốp cách nhiệt về phòng thí nghiệm Công nghệ sinh học, Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng. Tại phòng thí nghiệm, nguyên liệu được xay nhỏ bằng máy xay (Luxta, Việt Nam) với mắt sàng có đường kính lỗ sàng 3,0 - 3,5 mm và bổ sung chất bảo quản. Sau đó, nguyên liệu được chia nhỏ thành từng túi (250 gram/túi) và lưu trữ ở -20°C ± 2°C phục vụ nghiên cứu. 2.2. Phương pháp nghiên ...