Nghiên cứu sản xuất cao đạm cá từ cá hồi sử dụng trong phòng ngừa nhiễm lạnh cho bộ đội hoạt động trên biển

Sử dụng enzyme thương mại có thể thúc đẩy nhanh quá trình thủy phân cá tạo dung dịch đạm cá với nồng độ axit amin cao. Trong nghiên cứu này, quy trình sản xuất thử nghiệm dịch cao đạm cá từ cá hồi đã được nghiên cứu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu sản xuất cao đạm cá từ cá hồi sử dụng trong phòng ngừa nhiễm lạnh cho bộ đội hoạt động trên biển Nghiên cứu khoa học công nghệ NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT CAO ĐẠM CÁ TỪ CÁ HỒI SỬ DỤNG TRONG PHÒNG NGỪA NHIỄM LẠNH CHO BỘ ĐỘI HOẠT ĐỘNG TRÊN BIỂN Tô Lan Anh, Đào Thị Hương Giang, Tô Văn Thiệp, Nguyễn Khánh Hoàng Việt, Nguyễn Thị Nhung* Tóm tắt: Sử dụng enzyme thương mại có thể thúc đẩy nhanh quá trình thủy phân cá tạo dung dịch đạm cá với nồng độ axit amin cao. Trong nghiên cứu này, quy trình sản xuất thử nghiệm dịch cao đạm cá từ cá hồi đã được nghiên cứu. 3 enzyme thương mại là Protamex, Alcalase và FlavourzymeTM được sử dụng để thủy phân cá hồi với nồng độ lần lượt là 0,4 % w/v, 0,5% w/v và 0,4% w/v, trong điều kiện nhiệt độ lần lượt là 50 oC, 55 oC và 48 oC, với tổng thời gian 23h. Dịch sau thủy phân được tách lipid, sau đó được cô chân không ở 60oC, 760 mmHg trong 50 phút để tạo dịch cao đạm cá. Sản phẩm được đóng gói, bảo quản để làm nguyên liệu cho sản xuất sản phẩm phòng chống nhiễm lạnh cho bộ đội hoạt động trên biển. Từ khóa: Enzyme; Thủy phân; Cao đạm cá. 1. MỞ ĐẦU Nhu cầu thực tiễn đặt ra hiện nay trong cuộc đấu tranh bảo vệ chủ quyền biển đảo của Tổ quốc đòi hỏi phải có lực lượng đặc biệt chiến đấu và tác chiến độc lập trên biển như đặc công tàu ngầm, đặc công nước, đặc công người nhái,... Trong quá trình thực hiện nhiệm vụ, bộ đội đặc công có thể phải thả trôi ngâm mình dưới nước từ vài giờ đến vài ngày nên có nguy cơ cao bị rối loạn tiêu hóa, viêm da, dị ứng và đặc biệt là nhiễm lạnh [8]. Do đó, công tác phòng bệnh, ngăn ngừa nhiễm lạnh cho các lực lượng tác chiến độc lập trên biển là rất quan trọng. Để phòng ngừa nhiễm lạnh, chúng tôi nhận thấy có thể áp dụng kinh nghiệm sử dụng đạm cá với nồng độ đạm cao trước khi đi biển của người dân miền biển. Tuy nhiên, nếu sử dụng trực tiếp đạm cá của ngư dân thì không đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm cũng như không kiểm soát được nồng độ đạm cá. Vì vậy, để có thể áp dụng kinh nghiệm này trong phòng ngừa nhiễm lạnh cho bộ đội khi hoạt động dưới nước, cần thiết phải có sản phẩm đạm cá đạt yêu cầu tương tự cũng như an toàn cho người sử dụng. Hiện nay, trong công nghiệp chế biến các sản phẩm thủy phân từ cá, nhờ ứng dụng công nghệ sinh học, các enzyme protease được sử dụng nhằm làm tăng hiệu suất quá trình thủy phân, rút ngắn thời gian chế biến [2]. Bên cạnh đó, nhiều loại enzyme và hợp chất khác cũng được sử dụng để tăng hương vị, chất lượng và kiểm soát vi sinh vật trong quá trình thủy phân. Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành khảo sát lựa chọn hàm lượng và các điều kiện phù hợp cho việc sử dụng 3 loại enzyme Protamex, Alcalase và FlavourzymeTM có vai trò hỗ trợ nhau trong quá trình thủy phân protein từ cá hồi thành các peptid mạch ngắn và axit amin, làm nguyên liệu để sản xuất sản phẩm giàu dinh dưỡng, có tính năng phòng chống nhiễm lạnh và tăng cường miễn dịch cho bộ đội tác chiến trên biển. 2. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Nguyên vật liệu và hóa chất - Nguyên vật liệu: Cá hồi, muối ăn; - Hóa chất: Enzyme BromelainTM, Alcalase, Protamex, FlavourzymeTM được cung cấp bởi hãng Novozymes (Đan Mạch) [7, 9, 12], thuốc thử Folin; - Chất bảo quản: kali sorbat, natri benzoat. 2.2. Thiết bị, máy móc Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san Viện Hóa học - Vật liệu, 9 - 2020 269 Hóa học và Kỹ thuật môi trường - Tủ ấm Memmert; - Máy đo quang phổ Halo RB (RB – 10); - Máy HPLC Agilent 1100; - Nồi khử trùng, bình kendal. 2.3. Phương pháp nghiên cứu 2.3.1. Phương pháp lựa chọn enzyme thương mại thủy phân cá hồi [1, 2] Cá được bổ sung nước theo tỷ lệ 1:1, sau đó bổ sung các enzyme thương mại (đã xác định hoạt độ) với nồng độ thích hợp để đạt tỷ lệ hoạt độ tương đương nhau. Mẫu được ủ ở nhiệt độ được khuyến cáo của nhà sản xuất trong 24h, sau đó mẫu được lấy để xác định hàm lượng axit amin tạo thành. 2.3.2. Phương pháp xác định các điều kiện tối ưu thủy phân cá bằng enzyme [1, 6] Cá được bổ sung nước sau đó bổ sung từng enzyme đã lựa chọn theo các nồng độ khác nhau. Mẫu được ủ ở nhiệt độ thích hợp với enzyme trong thời gian thích hợp với từng enzyme sau đó lấy mẫu để xác định hàm lượng axit amin tạo thành. 2.3.3. Xác định hoạt độ riêng enzyme thương mại và hàm lượng axit amin Hoạt độ riêng của enzyme được xác định theo phương pháp Anson cải tiến: Cho 1ml dịch thủy phân cazein của từng loại enzyme, 2,5 ml dung dịch Na2CO3 0,5M và 0,5 ml dung dịch Folin 0,2N. Ủ ở 37 0C trong 30 phút. Đo cường độ màu ở bước sóng λ = 670 nm. Một đơn vị hoạt độ enzyme được định nghĩa là lượng enzyme trong một phút ở 37 oC có khả năng phân giải protein tạo thành lượng axit amin tương đương với 1 µmol tyrosine. Để xác định hàm lượng axit amin, xây dựng đường chuẩn với tyrozin để xác định tổng lượng axit amin được tạo thành [15]: Lấy 1ml dung dịch tyrozin chuẩn với các nồng độ 10 µM đến 50 µM, 5ml dung dịch Na2CO3 0,5M và 1ml Folin cho vào ống nghiệm lắc đều rồi để ở 370C trong 30 phút. Đo cường độ màu của dung dịch hỗn hợp đối ngược với mẫu đối chứng (1ml nước cất thay thế 1ml dung dịch chuẩn). Từ số liệu thu được dựng đường chuẩn tyrozin: y = 0,0822x – 0,0325 (R2= 0,987); Trong đó: y là giá trị OD có được khi đo ở λ = 670 nm, x là lượng tyrozin có trong mẫu phân tích (μmol). Thành phần và hàm lượng từng axit amin trong các mẫu được xác định theo phương pháp AOAC Official Method 994.12 [17]. 2.3.4. Xác định hàm lượng Nitơ tổng Hàm lượng protein tổng được xác định theo phương pháp Kieldal [18]. 2.3.5. Phương pháp làm sạch dịch thủy phân [1, 2] Tách lipid: Sử dụng phương pháp tách pha [13]: Đun sôi dịch thủy phân trong 5 phút, sau đó để nguội và ly tâm để loại bỏ cặn. Làm lạnh xuống 4oC để tạo phân lớp lipid, lớp lipid ...