Nghiên cứu thu hồi dầu thô từ đầu cá ngừ vây vàng bằng phương pháp thủy phân sử dụng enzyme Alcalase từ đầu cá ngừ vây vàng bằng phương pháp thủy phân sử dụng enzyme Alcalase

Nghiên cứu được thực hiện để xác định các thông số thích hợp cho quá trình thủy phân thu hồi dầu thô từ đầu cá ngừ vây vàng khi sử dụng enzyme Alcalase, bao gồm: tỷ lệ nước, tỷ lệ enzyme, nhiệt độ và thời gian thủy phân. Các chỉ tiêu hoá học của dầu cá thô thu được từ sự thủy phân đầu cá ngừ với các thông số thích hợp đã được xác định. Kết quả nghiên cứu cho thấy điều kiện thích hợp cho quá trình thủy phân thu hồi dầu là tỉ lệ enzyme 0,5% so với nguyên liệu, ở nhiệt độ 6000 C, thời gian thủy phân trong 3 giờ và không bổ sung thêm nước. Dầu thô từ đầu cá ngừ vây vàng có chỉ số axit 3,21 mg KOH/g và chỉ số peroxyt 2,33 meq O2/kg đạt yêu cầu chất lượng theo tiêu chuẩn CODEX Stan 210 (2005).
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu thu hồi dầu thô từ đầu cá ngừ vây vàng bằng phương pháp thủy phân sử dụng enzyme Alcalase từ đầu cá ngừ vây vàng bằng phương pháp thủy phân sử dụng enzyme Alcalase Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 3/2013 KEÁT QUAÛ NGHIEÂN CÖÙU ÑAØO TAÏO SAU ÑAÏI HOÏC NGHIÊN CỨU THU HỒI DẦU THÔ TỪ ĐẦU CÁ NGỪ VÂY VÀNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỦY PHÂN SỬ DỤNG ENZYME ALCALASE STUDY ON RECOVERY OF CRUDE OIL FROM YELLOWFIN TUNA HEAD BY THE ENZYMATIC HYDROLYSIS METHOD USING ALCALASE Bùi Trường Bích Ngân1, Nguyễn Thị Mỹ Hương2 Ngày nhận bài: 26/11/2012; Ngày phản biện thông qua: 28/3/2013; Ngày duyệt đăng: 10/9/2013 TÓM TẮT Nghiên cứu được thực hiện để xác định các thông số thích hợp cho quá trình thủy phân thu hồi dầu thô từ đầu cá ngừ vây vàng khi sử dụng enzyme Alcalase, bao gồm: tỷ lệ nước, tỷ lệ enzyme, nhiệt độ và thời gian thủy phân. Các chỉ tiêu hoá học của dầu cá thô thu được từ sự thủy phân đầu cá ngừ với các thông số thích hợp đã được xác định. Kết quả nghiên cứu cho thấy điều kiện thích hợp cho quá trình thủy phân thu hồi dầu là tỉ lệ enzyme 0,5% so với nguyên liệu, ở nhiệt độ 6000C, thời gian thủy phân trong 3 giờ và không bổ sung thêm nước. Dầu thô từ đầu cá ngừ vây vàng có chỉ số axit 3,21 mg KOH/g và chỉ số peroxyt 2,33 meq O2/kg đạt yêu cầu chất lượng theo tiêu chuẩn CODEX Stan 210 (2005). Từ khóa: dầu cá thô, đầu cá ngừ vây vàng, enzyme, thủy phân ABSTRACT The study was carried out to determine the optimal parameters of the enzymatic hydrolysis process for recovering crude oil from yellowfin tuna head using Alcalase, including: water ratio, enzyme ratio, hydrolysis time and temperature. Chemical criteria of crude fish oil obtained from tuna head hydrolysis with the optimal parameters was determined. The study results showed that the optimal conditions of enzymatic hydrolysis process for recovering crude oil were ratio of enzyme to material of 0,3%, at temperature of 6000C, hydrolysis time of 3h and without adding the water. The crude oil from yellowfin tuna head had acid value of 3,21 mg KOH/g and peroxide value of 2,33 meq O2/kg, which met the requirements of CODEX Stan 210 (2005). Key words: crude fish oil, yellowfin tuna head, enzyme, hydrolysis I. ĐẶT VẤN ĐỀ Cá ngừ nói chung, trong đó có cá ngừ đại dương, là nguồn lợi thủy sản quý giá, là mặt hàng thực phẩm rất được ưa chuộng ở nhiều nước trên thế giới. Xét về cơ cấu sản phẩm, giá trị xuất khẩu cá ngừ chiếm 9,9% trong tổng giá trị xuất khẩu thủy sản Việt Nam. Giá trị xuất khẩu cá ngừ của nước ta trong năm 2012 đạt 569,406 triệu USD, tăng 50,1% so với năm 2011 (VASEP, 2013). Theo Tạp chí Thông tin khoa học công nghệ kinh tế thủy sản (7/2006), phế liệu trong chế biến cá ngừ lên đến 40-60% (Lan Hương, 2006). Trong khi đó, dầu từ đầu cá ngừ là một trong những loại dầu 1 2 cá có chứa nhiều DHA và EPA cần thiết cho cơ thể con người. Dầu mắt cá ngừ chứa hàm lượng lipid tổng là 22,4%, trong đó các axit béo không bão hòa đa nối đôi (PUFA) chiếm 26,4g/100g dầu chiết xuất, DHA chiếm 19,7g /100g và EPA 3,9g/100g và các axit béo không bão hòa đơn (MUFA) chiếm 23,3g/100g. Số liệu này cho thấy dầu cá ngừ là nguồn cung cấp rất tốt PUFA và MUFA - hai chất vô cùng quan trọng đối với sức khỏe con người (Lan Hương, 2006). Bên cạnh đó, một vấn đề nữa đang rất được quan tâm là hiện nay các trại nuôi cá tiêu thụ tới 81% lượng cung cấp dầu cá thế giới và dự báo cho thấy trong vòng 10 năm tới sẽ xảy ra tình trạng thiếu dầu Bùi Trường Bích Ngân: Cao học Công nghệ sau thu hoạch 2010 - Trường Đại học Nha Trang TS. Nguyễn Thị Mỹ Hương: Khoa Công nghệ thực phẩm - Trường Đại học Nha Trang TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 123 Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản cá (Lan Hương, 2006). Vì thế, việc tận dụng phế liệu đầu cá ngừ đại dương ở nước ta để sản xuất ra dầu cá là rất triển vọng, có tính bền vững, ổn định cao do nguồn nguyên liệu dồi dào và ngày càng phát triển. Thế nhưng, phế liệu đầu cá ngừ đại dương hiện nay lại chỉ mới được tận dụng để sản xuất bột cá phục vụ chăn nuôi nên hiệu quả kinh tế không cao và gây nên một sự lãng phí dầu cá rất lớn. Vì vậy, việc nghiên cứu thu hồi dầu từ đầu cá ngừ là hết sức cần thiết. Có một số phương pháp khác nhau để trích ly dầu từ phế liệu như phương pháp ép, thủy phân bằng kiềm, bằng enzyme và tách chiết bằng dung môi. Trong đó, phương pháp thủy phân bằng enzyme có nhiều ưu điểm vì điều kiện thực hiện nhẹ nhàng, nhiệt độ thấp nên hạn chế đến mức tối thiểu sự oxy hóa các axit béo không bão hòa đa nối đôi (PUFA), không sử dụng dung môi hữu cơ và quá trình thủy phân tiến hành trong một khoảng thời gian ngắn (Mbatia, 2011). Trong số các enzyme thương mại thường được sử dụng, Alcalase là enzyme tốt nhất để thủy phân cá hồi giải phóng dầu (Mahmoud và cộng sự, 2008). Mục đích của nghiên cứu này là chọn các thông số thủy phân thích hợp cho quá trình thu hồi dầu bằng enzyme Alcalase nhằm tận dụng phế liệu đầu cá ngừ đại dương để sản xuất ra dầu cá phục vụ cho chăn nuôi, tiến đến tinh chế để dùng làm thực phẩm cho người. II. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1. Nguyên vật liệu nghiên cứu 1.1. Đầu cá ngừ Đầu cá ngừ vây vàng được thu mua từ Công ty TNHH Thịnh Hưng - KCN Suối Dầu - Cam Lâm Khánh Hòa. Đầu cá ngừ sau khi mua được đựng trong thùng xốp cách nhiệt có bảo quản nước đá, nhiệt độ từ 0 - 40C và được vận chuyển ngay về phòng thí nghiệm. Tiếp đó, nguyên liệu được rửa sạch, xay nhỏ bằng máy nghiền trục vít có đường kính mắt sàng d = 3 - 4mm, rồi được trộn đều và cho vào mỗi túi nhựa 400g đầu cá đã xay (khối lượng cho một mẫu thí nghiệm). Nguyên liệu sau đó được bao gói hút chân không và bảo quản đông ở nhiệt độ -200C cho đến khi sử dụng để tiến hành thí nghiệm. 1.2. Enzyme Chế phẩm enzyme Alcalase thương mại sử dụng thuộc hãng Novozymes (Denmark). Đây là enzyme endoprotease có nguồn gốc từ vi khuẩn Bacillus lichenformis. Hoạt độ của Alcalase là 2,4 AU/g. Điều kiện hoạt động tối ưu của enzyme 124 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG Số 3/2013 Alcalase là nhiệt độ từ 55 - 7000C, pH từ 6, ...