Tối ưu hóa quá trình thủy phân phụ phẩm tôm bằng enzyme

Bài viết Tối ưu hóa quá trình thủy phân phụ phẩm tôm bằng enzyme được nghiên cứu nhằm tối ưu hóa các điều kiện thủy phân bằng enzym để tạo ra dịch thủy phân từ phụ phẩm tôm của các nhà máy chế biến tôm đông lạnh.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tối ưu hóa quá trình thủy phân phụ phẩm tôm bằng enzyme VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II TỐI ƯU HÓA QUÁ TRÌNH THỦY PHÂN PHỤ PHẨM TÔM BẰNG ENZYME Phạm Duy Hải1*, Võ Thị My My1, Đinh Thị Mến1, Nguyễn Lữ Hồng Diễm1, Nguyễn Văn Nguyện1 TÓM TẮT Nghiên cứu này nhằm tối ưu hóa các điều kiện thủy phân bằng enzym để tạo ra dịch thủy phân từ phụ phẩm tôm của các nhà máy chế biến tôm đông lạnh. Thí nghiệm tiến hành sử dụng hỗn hợp enzymes (alcalase và flavourzyme) để thủy phân với chế độ thủy phân bao gồm nồng độ enzyme (% so với cơ chất), nhiệt độ (oC), thời gian (phút), pH và hàm mục tiêu là mức độ thủy phân (DH%). Tối ưu hóa quá trình thủy phân bằng phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM) chỉ ra rằng điều kiện thủy phân tối ưu để thu được DH% tối đa (74,7 %) của nồng độ enzyme, nhiệt độ, thời gian và pH tương ứng là 0,2%, 58,0 oC, 60 phút và 7,65. Kết quả nghiên cứu cho thấy sản phẩm dịch thủy phân chứa hàm lượng protein cao có thể được sử dụng như một chất bổ sung thức ăn cho vật nuôi thủy sản. Từ khóa: enzyme, độ thủy phân, phụ phẩm tôm, thủy phân, điều kiện thủy phân I. ĐẶT VẤN ĐỀ đó, giảm lượng phụ phẩm từ chế biến hoặc tìm Theo báo cáo của Tổng cục thủy sản, năm giải pháp tái sử dụng chúng giúp làm tăng lợi 2021 với sản lượng tôm nuôi các loại đạt 970.000 nhuận cho ngành thủy sản, đồng thời làm giảm tấn và hơn 740.000 ha nuôi tôm nước lợ tập trung thiểu ô nhiễm môi trường. chủ yếu ở các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long Các phụ phẩm tôm từ lâu đã được chứng (ĐBSCL) (Tổng cục thủy sản, 2021). Tôm xuất minh là có chứa hàm lượng protein cao 35÷40% khẩu chiếm khoảng 14% tổng giá trị xuất khẩu, (Sachindra và ctv., 2006; Nguyễn Văn Thiết và đứng thứ hai trên toàn thế giới (VASEP, 2019). Đỗ Ngọc Tú, 2007), đồng thời là một nguồn Theo VASEP thì trong 4 tháng đầu năm 2022, nguyên liệu dồi dào để sản xuất chitin và sản lượng và giá trị xuất khẩu tôm vẫn tăng đều astaxanthin. Trong đó, đầu tôm có thành phần bất chấp dịch bệnh COVID-19. Năm thị trường hóa học gồm 40% protein, 3,79% tổng chất béo, nhập khẩu tôm chính của Việt Nam vẫn là Mỹ, 31,98% tro thô và 19,92% chitin (Holanda và Nhật Bản, EU, Trung Quốc, Hàn Quốc tăng Netto, 2006). Đã có rất nhiều nghiên cứu thu trưởng từ 15-91% trong 4 tháng đầu năm 2022. hồi và tận dụng nguồn phụ phẩm này để tạo ra Điều này dẫn đến lượng phụ phẩm đầu vỏ tôm các sản phẩm phân bón, thức ăn gia súc, thức thải ra ngày càng cao, ước tính khoảng 325.000 ăn thuỷ sản (Bộ công thương Việt Nam, 2019). tấn/năm. Sản phẩm phụ tạo ra trong quá trình Tuy nhiên, biện pháp trên chưa thực sự hiệu quả chế biến tôm dao động khoảng 48-56% trọng và tận dụng triệt để nguồn nguyên liệu đầu vỏ lượng cơ thể (Nguyễn Thị Ngọc Hoài và ctv., tôm, sản phẩm tạo ra không có chất lượng cao 2013; Hà Thị Thúy Vy và ctv., 2018). Mỗi ngày dẫn đến giá trị kinh tế thấp, bên cạnh đó còn gây có hơn 1.000 tấn phụ phẩm bị loại thải khỏi ô nhiễm môi trường, không có khả năng phát dây chuyền sản xuất và đi vào môi trường nếu triển bền vững, không đáp ứng được xu hướng không được nghiên cứu xử lý và tái sử dụng. Do phát triển ngành tôm trong nước. 1 Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản II. * Email: duyhaipp@gmail.com TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 22 - THÁNG 6/2022 73 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II Do đó, dịch tôm thủy phân từ phụ phẩm trình thủy phân và giảm thiểu các phản ứng tôm được xem là một giải pháp tối ưu nhất, giải không mong muốn, giảm ô nhiễm môi trường. quyết được các nhược điểm của những phương Hiện nay, đã có rất nhiều các nghiên cứu tối pháp xử lý khác. Dịch tôm thủy phân là hỗn ưu hóa quá trình thủy phân protein từ enzyme hợp các acid amin và peptide, có vai trò như là protease thương mại như alcalase, protamex, chất dinh dưỡng, dẫn dụ đối với vật nuôi thủy flavourzyme thu được hiệu quả cao. Trong đó, sản. Protein thuỷ phân có hàm lượng cao và có chủ yếu vẫn tập trung vào enzyme alcalase đầy đủ các amino acid, trong đó các amino acid (Gildberg và Stenberg, 2001; Mizani và ctv., thiết yếu chiếm 54 - 56% và các amino acid tạo 2005; Normah và ctv., 2005; See và ctv., 2011; mùi chiếm 38 - 39% như glutamic acid, aspartic Herpandi và ctv., 2013; Nguyễn Thị Ngọc Hoài acid, glycine và alanine (Gildberg và Stenberg, và ctv., 2013; Bùi Xuân Đông và ctv., 2017; 2001; Mizani và ctv., 2005; See và ctv., 2011). Trần Kiều Anh và ctv., 2017; Nguyen và ctv., Hàm lượng lysine cao (7 - 8%), arginine (8 - 2021). Những năm gần đây mới có một vài 9%). Giá trị dinh dưỡng trong dịch thuỷ phân những nghiên cứu về các enzyme còn lại cũng đầu tôm rất lớn làm cho nó trở thành một chất như sự kết hợp giữa các enzyme (Nguyễn Thị bổ sung thực phẩm và tăng cường mùi vị tiềm Mỹ Hương, 2012; Dey và Dora, 2011; Tran Thi năng. Protein thuỷ phân từ tôm có thành phần Linh và Pham Thu Thuy, 2016; Trần Thị Bích tryptophan cao gấp 3,5 lần trong bột tôm và Thủy và Đỗ Thị Thanh Thủy, 2016; Herpandi bột cá, cao gấp 1,75 đến 2,4 lần trong bột đậu và ctv., 2017; Ha Thi Thuy Vy và ctv., 2018). nành. Hàm lượng methionine cao gấp 4,5 - 5,7 Mặc dù có nhiều nghiên cứu tập trung vào việc lần trong đậu nành, gấp 3 lần trong bột tôm và sản xuất và sử dụng chất hấp dẫn có nguồn gốc gấp 1,5 - 2,5 lần trong bột cá. Methionine và từ cá biển để cải thiện mức tiêu thụ thức ăn lysine là các amino acid quan trọng trong thuỷ và hiệu quả của các loài thủy sản khác nhau, sản, là yếu tố được xem xét khi lựa chọn nguồn nhưng dường như vẫn còn hạn chế thông tin về protei ...