TỐI ƯU HÓA ĐIỀU KIỆN THỦY PHÂN SẢN XUẤT BỘT ĐẠM TỪ ĐẦU CÁ LÓC (Channa striata) BẰNG KẾT HỢP ENZYME ALCALASE VÀ FLAVOURZYME

TỐI ƯU HÓA ĐIỀU KIỆN THỦY PHÂN SẢN XUẤT BỘT ĐẠM TỪ ĐẦU CÁ LÓC (Channa striata) BẰNG KẾT HỢP ENZYME ALCALASE VÀ FLAVOURZYME 1. Giới thiệu Cá lóc là loài cá nước ngọt, có chất lượng thịt thơm ngon và giá trị dinh dưỡng cao. Nên cá lóc được nuôi nhiều ở các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long như An Giang, Đồng Tháp, Vĩnh Long, Cần Thơ, Trà Vinh (Đỗ Minh Chung và Lê Xuân Sinh, 2011). Cùng với sự phát triển của nghề nuôi cá lóc thì các sản phẩm chế biến từ cá lóc như mắm, khô, chà bông, chả…cũng ngày càng gia tăng (Trần Thanh Trúc và Nguyễn Văn Mười, 2019). Tuy nhiên, trong quá trình chế biến cá thì một lượng lớn phụ phẩm bị loại bỏ. Phụ phẩm cá lóc chứa hàm lượng protein khá cao 13,85% (Ung Minh Anh Thư, 2018), vì vậy cần được tận dụng để sản xuất các sản phẩm có giá trị cao hơn như dịch đạm hay bột đạm thủy phân. Các sản phẩm thủy phân protein đã được các nhà nghiên cứu quan tâm từ nhiều năm qua vì chứa nhiều acid amin tự do có giá trị dinh dưỡng và các peptide mạch ngắn có hoạt tính sinh học đáp ứng chức năng sinh lý cho con người (Chalamaiah et al., 2012). Dịch đạm thủy phân là sản phẩm của quá trình thủy phân protein từ nguyên liệu hoặc phụ phẩm thủy sản bởi enzyme protease hoặc hóa chất (acid, kiềm) (Siddik et al., 2020). Trong đó, việc sử dụng enzyme để thủy phân protein từ thủy sản đã trở nên phổ biến do hiệu suất thu hồi protein và hiệu suất thủy phân cao (Trần Thanh Trúc và ctv., 2015). Có nhiều loại enzyme thủy phân protein được dùng phổ biến như Alcalase, Flavourzyme, Neutrase, Protamex, và kojizyme (Nguyen et al., 2011). Do đó, Nguyễn Văn Mười và Hà Thị Thụy Vy (2018) đã khảo sát điều kiện hoạt động tối ưu của enzyme Alcalase thủy phân protein từ thịt đầu tôm thẻ chân trắng cho ra kết quả hiệu suất thủy phân cao và hoạt tính chống oxy hóa tốt. Ung Minh Anh Thư (2018) đã nghiên cứu thủy phân protein từ phụ phẩm cá lóc bằng enzyme Alcalase cho ra kết quả dịch đạm giàu các acid amin và peptide mạch ngắn có giá trị dinh dưỡng. Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu quá trình tối ưu hóa điều kiện thủy phân từ phụ phẩm đầu cá lóc khi kết hợp enzyme Alcalase và Flavourzyme. Do vậy, đề tài “Tối ưu hóa điều kiện thủy phân sản xuất bột đạm từ đầu cá lóc (Channa striata) bằng kết hợp enzyme Alcalase và Flavourzyme” được thực hiện nhằm thu hồi protein có chất lượng tốt, nâng cao giá trị nguyên liệu và giảm ô nhiễm môi trường. 2. Nguyên vật liệu và phương pháp nghiên cứu 2.1 Vật liệu Đầu cá lóc được thu mua tại Cơ sở khô cá lóc 7 chóp (Thoại sơn, An Giang) và được cấp đông ở nhiệt độ -20±2ºC, đóng thùng vận chuyển về phòng thí nghiệm Bộ môn Chế biến Thủy sản, Khoa Thủy sản, Đại học Cần Thơ không quá 6 giờ. Đầu cá lóc được rửa sạch nhớt, máu bằng nước nuối loãng, loại bỏ vảy, mắt, nắp mang, mang. Đầu cá lóc sẽ được bảo quản đông ở nhiệt độ -20±2ºC. Khi tiến hành thí nghiệm, đầu cá lóc được rã đông sau đó được cắt nhỏ và xay bằng máy xay công nghiệp. Alcalase và flavourzyme là các enzyme protease được sản xuất bởi Công ty Novozyme, Đan Mạch. Enzyme Alcalase có hoạt độ là 2,4 AU (Anson Units)/g, điều kiện hoạt động thích hợp là nhiệt độ 55÷70 , pH = 6,5÷8,5. ℃ Enzyme Flavourzyme có hoạt độ là 3500 LAPU (Leucine Aminopeptidase Units)/g, điều kiện hoạt động thích hợp là 50÷55°C, pH = 5,0÷7,0 (Trương Thị Mộng Thu và Lê Thị Minh Thủy, 2020a). 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Thí nghiệm 1: Tối ưu hóa ảnh hưởng của pH, thời gian, nồng độ enzyme so với cơ chất và nhiệt độ thủy phân khi sử dụng kết hợp Alcalase và Flavourzyme thủy phân protein từ đầu cá lóc Tiến hành thí nghiệm với 4 nhân tố X1-nhiệt độ (40-60℃), X2-thời gian (24-36giờ), X3-pH (6-8), X4-nồng độ enzyme (Alcalase và Flavourzyme: 120- 200 U/g protein) thích hợp để thủy phân. Sử dụng phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM) - thiết kế Draper - Lin small composite design bố trí thí nghiệm 4 nhân tố. Các yếu tố chính được nghiên cứu ở 5 mức (-α, -1, 0, +1, +α) với 19 nghiệm thức. Trong đó có 3 nghiệm thức ở tâm phương án để kiểm tra ý nghĩa các hệ số của phương trình hồi quy. Thí nghiệm được thực hiện với các thông số thích hợp đã được lựa chọn theo nghiên cứu của Hà Thị Thùy Vy và ctv. (2019) và thí nghiệm thăm dò. Mẫu sau khi được xử lý và xay thô như mục 2.1, mẫu được cân định lượng 40 g được tiến hành thủy phân với pH, thời gian, nồng độ enzyme và nhiệt độ thủy phân được khảo sát như bố trí thí nghiệm theo 19 đơn vị thí nghiệm ở Bảng 1 với 3 lần lặp lại. Sau khi kết thúc quá trình thủy phân, bất hoạt enzyme ở 95ºC trong thời gian 10 phút, lọc qua vải lọc để tách riêng phần bã đầu và thu phần dịch lọc. Phần dịch lọc được ly tâm 7.500 vòng/phút ở 4ºC với thời gian 30 phút, thu được phần dịch đạm thủy phân. Tiến hành xác định độ thủy phân, hiệu suất thu hồi nitơ, đạm acid amin trong dịch đạm thủy phân tương ứng với từng điều kiện khảo sát. Dựa vào kết quả thu được cả hàm mục tiêu, Y1: độ thủy phân (%), Y2: đạm acid amin (%), Y3: hiệu suất thu hồi nitơ (%) để chọn điều kiện tối ưu nhất.