Tách chiết collagen từ da cá tra (Pangasius hypophthalmus) bằng phương pháp hóa học

Mục đích của nghiên cứu này là bước đầu xây dựng quy trình thu nhận collagen từ da cá tra ở Việt Nam bằng phương pháp hoá học. Nghiên cứu này sẽ đề xuất được quy trình tách chiết collagen và xác định một số tính chất cơ bản của sản phẩm collagen.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tách chiết collagen từ da cá tra (Pangasius hypophthalmus) bằng phương pháp hóa học Taïp chí Khoa hoïc - Coâng ngheä Thuûy saûn Soá 2/2012 THOÂNG BAÙO KHOA HOÏC TÁCH CHIẾT COLLAGEN TỪ DA CÁ TRA (Pangasius hypophthalmus) BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC ISOLATION COLLAGEN FROM CATFISH SKIN (Pangasius hypophthalmus) BY CHEMICAL METHODS Trần Thị Huyền1, Nguyễn Anh Tuấn2, Hoàng Ngọc Anh3, Vũ Lệ Quyên4 Ngày nhận bài: 21/10/2011; Ngày phản biện thông qua: 04/05/2012; Ngày duyệt đăng: 10/06/2012 TÓM TẮT Quy trình tách chiết collagen từ da cá tra bằng phương pháp hóa học được nghiên cứu. Kết quả cho thấy để tăng hiệu quả cho quá trình tách chiết collagen, ban đầu da cá tra được xử lý bằng NaOH 0,2M, w/v=1/10, trong thời gian 20 giờ, thay dung dịch xử lý 2 giờ một lần, rồi tiếp tục xử lý axit citric 0,003M, w/v= 1/8, trong thời gian 30 phút. Xử lý hydroperoxide (oxy già) là không hiệu quả để khử sắc tố trên da cá. Quá trình chiết collagen được thực hiện với acid acetic 0,5M, w/v =1/10 trong 34 giờ, dịch chiết được kết tủa collagen bằng NaCl 2,5M. Công đoạn làm sạch được thực hiện với dung môi Na2HPO4 0,02M. Hiệu suất thu collagen là 76,9% (tính theo % khối lượng khô), khả năng giữ nước là 415%, nhiệt độ biến tính 390C, collagen thu được có 4 loại protein có các khối lượng phân tử lần lượt là 217kDa, 185kDa, 156kDa, và 104kDa. Từ khóa: Collagen, chiết collagen, da cá Tra ABSTRACT The process of extracting collagen from catfish skin by chemical methods was studied. The results showed that to increase the efficiency of extracting collagen, first, catfish skin was treated with 0.2 M NaOH, w / v = 1 / 10, during 20 hours, changing treatment solution every 2 hours, and then processing by 0.003 M citric acid, with a solid/solution ratio of 1/8, in 30 minutes. Handling the skin with hydroperoxide (hydrogen peroxide) was not effective in reducing the pigment in the fish skin. Collagen extraction process was performed with 0.5 M acetic acid, a solid/solution ratio of 1 / 10 in 34 hours, collagen extracts were precipitated with NaCl 2.5 M. The purification was done with solvent Na2HPO4 0.02 M. Yield of collagen is 76.9% (% of dry weight), water holding capacity is 415%, denaturation temperature was 390C, collagen obtained 4 proteins of molecular weight 217kDa, 185kDa, 156kDa, and 104kDa. Keywords: Collagen, extracting collagen, catfish skin I. ĐẶT VẤN ĐỀ Cá tra là một loài thủy sản được nuôi khá phổ biến ở các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long trong đó một lượng đáng kể là Pangasius hypophthalmus. Sản lượng thu hoạch cá tra ở Việt Nam năm 2010 được ghi nhận là 1,141 triệu tấn, sản lượng xuất khẩu đạt 645.000 tấn, kim ngạch xuất khẩu đạt 1,39 tỉ USD (Hiệp hội Chế biến & Xuất khẩu Thủy sản Việt Nam). Ước tính nếu đưa vào sản xuất 700.000 tấn cá tra sẽ loại ra 100.000 tấn mỡ và khoảng 50.000 - 70.000 tấn phế liệu da và xương. Như vậy nguồn phụ phẩm da cá là khá dồi dào để nghiên cứu sản xuất collagen. Collagen mà đặc biệt là collagen từ thủy sản được đánh giá có khả năng ứng dụng cao không những trong ngành thực phẩm mà trong ngành mỹ phẩm và dược phẩm (C Meena và cộng sự, 1999, Bryan Jeun và cộng sự, 2002). Trên thế giới, việc ThS. Trần Thị Huyền, 2TS. Nguyễn Anh Tuấn, 4KS. Vũ Lệ Quyên: Khoa Công nghệ Thực phẩm - Trường Đại học Nha Trang 3 ThS. Hoàng Ngọc Anh: Viện Công nghệ Sinh học & Môi trường - Trường Đại học Nha Trang 1 TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC NHA TRANG ❖ 31 Taïp chí Khoa hoïc - Coâng ngheä Thuûy saûn nghiên cứu sản xuất collagen được quan tâm từ những năm 1990 nhưng ở Việt Nam cho tới nay chưa có một công bố nào về nghiên cứu thu nhận collagen được đưa vào ứng dụng. Các tác giả trên thế giới đã nghiên cứu thu nhận collagen bằng phương pháp hóa và phương pháp hóa học kết hợp với sinh học (Takeshi Nagai, 2000; LS. Sensrsture, 2006; Sang Moo Kim, 2007). Mục đích của nghiên cứu này là bước đầu xây dựng quy trình thu nhận collagen từ da cá tra ở Việt Nam bằng phương pháp hoá học. Nghiên cứu này sẽ đề xuất được quy trình tách chiết collagen và xác định một số tính chất cơ bản của sản phẩm collagen. Soá 2/2012 2.3. Sơ đồ nghiên cứu Các công đoạn nghiên cứu được bố trí theo sơ đồ hình 1. Da cá sau khi rửa, cắt nhỏ với kích thước khoảng 1x1cm được xử lý qua kiềm NaOH để khử các tạp chất phi collagen như lipit, protein khoáng, sắc tố và một số chất trên nguyên liệu da cá. II. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1. Chuẩn bị mẫu Da cá tra được lấy từ xí nghiệp chế biến cá tra thuộc công ty cổ phẩn Nam Việt, khu công nghiệp Mỹ Quý, phường Mỹ Quý, thành phố Long Xuyên, tỉnh An Giang. Da cá đã được sơ chế và cấp đông dạng block, đóng gói PE, có trọng lượng 6kg/block, đạt tiêu chuẩn xuất khẩu. Nguyên liệu được cho vào thùng xốp cách nhiệt, duy trì nhiệt độ bảo quản bằng nước đá gel rồi vận chuyển về phòng thí nghiệm bảo quản đông ở nhiệt độ