Luận án tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu thu nhận, biến tính gelatin từ phế liệu thủy sản và ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG   

CHÂU THÀNH HIỀN

NGHIÊN CỨU THU NHẬN, BIẾN TÍNH GELATIN TỪ PHẾ LIỆU THỦY SẢN VÀ ỨNG DỤNG

TRONG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG - 2019

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG   

CHÂU THÀNH HIỀN

NGHIÊN CỨU THU NHẬN, BIẾN TÍNH GELATIN TỪ PHẾ LIỆU THỦY SẢN VÀ ỨNG DỤNG

TRONG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM

Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Mã số: 62.54.01.01

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 1. PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT 2. PGS.TS TRẦN THỊ XÔ

ĐÀ NẴNG - 2019

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả

nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công

trình nào khác. Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã được trích dẫn và ghi nguồn

tài liệu tham khảo đúng quy định.

Người cam đoan

Châu Thành Hiền

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i

MỤC LỤC .................................................................................................................. ii

DANH MỤC CHỮ VÀ KÝ HIỆU VIẾT TẮT ...................................................... iv

DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................ v

DANH MỤC CÁC HÌNH ....................................................................................... vii

MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................. 5

1.1.1. Tổng quan về collagen ..................................................................................... 5

1.1.2. Quá trình chuyển từ collagen thành gelatin ................................................... 11

1.1.3. Tổng quan về gelatin ...................................................................................... 12

1.1.4. Tổng quan về gelatin từ cá ............................................................................. 17

1.1. Tổng quan về collagen và gelatin ........................................................................ 5

1.2.1. Tác nhân biến tính .......................................................................................... 20

1.2.2. Cơ chế tạo liên kết ngang trong quá trình biến tính ....................................... 21

1.2. Tổng quan về gelatin biến tính ........................................................................... 20

1.3.1. Gelatin trong thực phẩm ................................................................................ 22

1.3.2. Trong dược phẩm ........................................................................................... 24

1.3.3. Gelatin trong kỹ thuật phim ảnh .................................................................... 24

1.3.4. Gelatin làm chất bổ sung dinh dưỡng ............................................................ 24

1.3. Ứng dụng của gelatin ......................................................................................... 22

1.4. Tổng quan về nguồn thủy sản và phế liệu thủy sản ........................................... 25

1.5.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới................................................................. 25

1.5.2. Tình hình nghiên cứu trong nước .................................................................. 34

1.5. Tổng quan tình hình nghiên cứu về gelatin từ phế liệu thủy sản ....................... 25

CHƯƠNG 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............. 38

2.1. Nguyên liệu ........................................................................................................ 38

2.2. Hóa chất ............................................................................................................. 38

2.3.1. Sơ đồ nghiên cứu ........................................................................................... 39

2.3.2. Bố trí thí nghiệm ............................................................................................ 41

2.3. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 39

2.3.3. Phương pháp phân tích hóa lý ....................................................................... 46

2.3.4. Phương pháp phân tích hóa sinh .................................................................... 52

2.3.5. Phương pháp phân tích vi sinh ....................................................................... 52

2.3.6. Phương pháp phân tích cảm quan .................................................................. 53

2.3.7. Phương pháp phân tích số liệu thực nghiệm .................................................. 54

2.3.8. Tối ưu hóa điều kiện thực nghiệm ................................................................. 54

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................... 55

3.1.1. Khảo sát thành phần hóa học cơ bản của một số loại da cá ........................... 55

3.1.2. Nghiên cứu công đoạn xử lý nguyên liệu da cá ............................................. 56

3.1.3. Nghiên cứu công đoạn trích ly gelatin .......................................................... 70

3.1.4. Nghiên cứu làm sạch gelatin .......................................................................... 74

3.1.5. Xác định một số đặc tính của gelatin thành phẩm ......................................... 85

3.1.6. Xác định chỉ tiêu an toàn vệ sinh thực phẩm và chỉ tiêu chất lượng của

gelatin ................................................................................................................................... 91

3.1.7. Nghiên cứu chế độ bảo quản gelatin .............................................................. 92

3.1.8. Đề xuất quy trình thu nhận gelatin từ da cá quy mô phòng thí nghiệm ......... 95

3.1. Nghiên cứu thu nhận gelatin từ phế liệu thủy sản .............................................. 55

3.2.1. Biến tính bằng enzyme transglutaminase, acid caffeic và acid tannic ........... 97

3.2.2. Biến tính bằng polyphenol từ lá chè xanh ................................................... 108

3.2. Nghiên cứu biến tính gelatin từ da cá Ngừ Đại Dương ..................................... 97

3.3.1. Đánh giá khả năng ứng dụng làm chất tạo gel nhân kem marshmallow trong

sản xuất bánh chocopie ...................................................................................................... 117

3.3.2. Ứng dụng gelatin trong sản xuất kẹo dẻo hương cam ................................. 118

3.3.3. Ứng dụng gelatin biến tính bằng enzyme transglutaminase trong kỹ thuật vi

bao chất màu anthocyanin .................................................................................................. 122

3.3.4. Đánh giá khả năng ứng dụng gelatin biến tính bằng polyphenol chè xanh làm

màng bao bảo quản thịt ...................................................................................................... 124

3.3. Nghiên cứu ứng dụng gelatin ........................................................................... 117

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................................. 133

CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

iii

PHỤ LỤC

DANH MỤC CHỮ VÀ KÝ HIỆU VIẾT TẮT

Abs Độ hấp thụ

AC Acid caffeic

AT Acid tannic

CS. Cộng sự

DNĐD Da cá Ngừ Đại Dương

DTRA Da cá Tra

ĐC Mẫu đối chứng

E.coli Escherichia coli

FTIR Fourier transformed infrared

GBA Gelatin biến tính bằng acid caffeic

GBE Gelatin biến tính bằng enzyme transglutaminase

GBP Gelatin biến tính bằng polyphenol

GBT Gelatin biến tính bằng acid tannic

GNĐD Gelatin từ da cá Ngừ Đại Dương

GNĐDS Gelatin từ da cá Ngừ Đại Dương có sóng siêu âm hỗ trợ

GNĐDT Gelatin từ da cá Ngừ Đại Dương xử lý bằng than hoạt tính

GTRA Gelatin từ da cá Tra

GTRAS Gelatin từ da cá Tra có sóng siêu âm hỗ trợ

GTRAT Gelatin từ da cá Tra xử lý bằng than hoạt tính

HPLC Sắc ký lỏng hiệu năng cao

LOD Limit of detection: giới hạn định tính

QCVN Quy chuẩn Việt Nam

SDS-PAGE Kỹ thuật điện di SDS-polyacrylamide gel

SEM Scanning electron microscopy – kính hiển vi điện tử quét

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

THT Than hoạt tính

TGase Enzyme transglutaminase

TNBS Trinitrobenzenesulfonic acid (C6H3N3O9S)

UV-VIS

Ánh sáng tử ngoại – khả kiến

DANH MỤC CÁC BẢNG

Số hiệu

Tên bảng

Trang

bảng

1.1.

Một số loại collagen phổ biến

1.2.

Thành phần acid amin trung bình của gelatin (‰)

1.3.

Một số ứng dụng của gelatin trong sản phẩm thực phẩm

1.4.

Tóm tắt một số nghiên cứu thu nhận gelatin từ da cá trên thế giới

1.5.

Tóm tắt một số nghiên cứu biến tính gelatin từ da cá trên thế giới

1.6.

Tóm tắt một số nghiên cứu thu nhận gelatin từ da cá ở Việt Nam

2.1.

Một số hóa chất chính dùng trong nghiên cứu

3.1.

Thành phần hóa học cơ bản của một số loại da cá

Kết quả xác định nồng độ acid và thời gian xử lý da cho độ bền

3.2.

gel cao nhất cùng với độ nhớt và hiệu suất thu hồi gelatin

Kết quả xác định hàm lượng vôi và thời gian xử lý da cá thích

3.3.

hợp để thu được gelatin có độ bền gel cao nhất cùng với độ nhớt

và hiệu suất thu hồi

Kết quả xác định thời gian xử lý da trong huyền phù vôi, dung

3.4.

dịch acid để thu được gelatin có độ bền gel cao nhất

So sánh kết quả xác định điều kiện tốt nhất để thu được gelatin từ

3.5.

da cá khô và da cá lạnh đông bằng ba phương pháp acid, kiềm,

kết hợp kiềm-acid

3.6.

Điều kiện khảo sát sơ bộ làm sạch màu dịch gelatin bằng THT

3.7.

Mức yếu tố ảnh hưởng của điều kiện xử lý

3.8.

Điều kiện tối ưu làm sạch màu dịch gelatin bằng THT

3.9.

Độ màu của các loại gelatin

3.10.

Tổng điểm và điểm trung bình về độ mùi của các mẫu gelatin

3.11.

Hàm lượng các hợp chất gây mùi của gelatin

3.12.

Hàm lượng acid amin của gelatin

Kết quả đánh giá các chỉ tiêu an toàn vệ sinh thực phẩm và chỉ

3.13.

tiêu chất lượng của gelatin

Số hiệu

Tên bảng

Trang

bảng

3.14.

Nồng độ gelatin thích hợp để biến tính

101

Điều kiện thích hợp nhất để biến tính gelatin bằng

3.15.

101

transglutaminase, acid caffeic, acid tannic

3.16.

Kết quả đánh giá cảm quan gelatin sau khi biến tính

106

Kết quả phân tích các chỉ tiêu chất lượng polyphenol thô chè

3.17.

108

xanh

Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ nhớt, mức độ liên kết ngang và

3.18.

109

độ bền gel gelatin

Ảnh hưởng của hàm lượng polyphenol đến độ nhớt, mức độ liên

3.19.

110

kết ngang và độ bền gel gelatin

Ảnh hưởng của nồng độ gelatin đến độ nhớt, mức độ liên kết

3.20.

111

ngang và độ bền gel gelatin

3.21.

Tóm tắt kết quả đánh giá chất lượng gelatin của nhà máy

117

3.22.

Công thức trong sản xuất kẹo dẻo

118

3.23.

Kết quả đánh giá các chỉ tiêu chất lượng của kẹo dẻo

120

3.24.

Một số chỉ tiêu của anthocyanin sau vi bao và không vi bao

123

3.25.

Ưu điểm, nhược điểm của các màng phim

128

3.26.

Chỉ tiêu vi sinh vật của thịt bò

132

DANH MỤC CÁC HÌNH

Số hiệu

Tên hình

Trang

hình

1.1.

Cấu trúc xoắn ba của collagen

1.2.

Trình tự sắp xếp các acid amin trong phân tử collagen

1.3.

Cấu tạo phân tử collagen

1.4.

Tương tác tạo liên kết ngang của collagen

Phản ứng giữa phức có liên kết aldimine với histidine hình

1.5.

thành liên kết ngang histidino-hydroxylysinonorleucine

Phản ứng giữa phức có liên kết keto- amine với

1.6.

hydroxylysine aldehyde, lysine aldehyde hình thành liên kết

ngang

1.7.

Các dạng gelatin, A: dạng hạt; B: dạng tấm; C: dạng sợi

1.8.

Độ nhớt gelatin phụ thuộc nhiệt độ và hàm lượng gelatin

Mô hình phân bố điện tích của gelatin loại A và B trong dung

1.9.

dịch

1.10.

Quy trình thu nhận gelatin tổng quát từ da cá

1.11.

Cơ chế tạo liên kết ngang của gelatin xúc tác bởi enzyme

1.12.

Cơ chế tạo liên kết ngang của gelatin bởi tác nhân hóa học

1.13.

Ứng dụng của gelatin trong sản phẩm kẹo, kem, thịt đông

2.1.

Sơ đồ nghiên cứu tổng quát

2.2.

Sơ đồ quy trình thu nhận gelatin từ da cá

2.3.

Sơ đồ nghiên cứu biến tính gelatin

Ảnh hưởng của biên độ siêu âm đến độ bền gel, độ nhớt và

3.1.

hiệu suất thu hồi

Ảnh hưởng của chu kỳ đóng ngắt siêu âm đến độ bền gel, độ

3.2.

nhớt và hiệu suất thu hồi gelatin

Ảnh hưởng của thời gian siêu âm đến độ bền gel, độ nhớt và

3.3.

hiệu suất thu hồi

3.4.

Ảnh hưởng của thời gian siêu âm trong huyền phù vôi đến độ

vii

Số hiệu

Tên hình

Trang

hình

bền gel, độ nhớt và hiệu suất thu hồi gelatin

Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến độ bền gel, độ nhớt và

3.5.

hiệu suất thu hồi gelatin

Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến độ bền gel, độ nhớt và

3.6.

hiệu suất thu hồi gelatin

Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi/ da cá đến độ bền gel, độ nhớt

3.7.

và hiệu suất thu hồi gelatin

Ảnh hưởng của loại tác nhân làm sạch màu đến độ đục và độ

3.8.

hấp thụ quang của dịch gelatin

Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý THT đến độ đục và độ hấp thụ

3.9.

quang của dịch gelatin

Ảnh hưởng của thời gian xử lý THT đến độ đục và độ hấp thụ

3.10.

quang của dịch gelatin

Ảnh hưởng của hàm lượng THT đến độ đục và độ hấp thụ

3.11.

quang của dịch gelatin

3.12.

Sự phân bố khối lượng phân tử của gelatin

Cấu trúc của gelatin thu nhận từ da cá Ngừ Đại Dương và da

3.13.

cá Tra

Phổ hồng ngoại của gelatin da cá Ngừ Đại Dương và da cá

3.14.

Tra

3.15.

Gelatin từ da cá Ngừ Đại Dương và da cá Tra sau khi sấy khô

3.16.

Quy trình thu nhận gelatin từ da cá

Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng đến sự thay đổi độ nhớt và

3.17.

độ bền gel gelatin

Ảnh hưởng hàm lượng transglutaminase, acid caffeic, acid

3.18.

tannic đến độ nhớt và độ bền gel gelatin

Ảnh hưởng của nồng độ gelatin đến mức độ tăng độ nhớt và

3.19.

100

độ bền gel gelatin

3.20.

Ảnh điện di các mẫu gelatin biến tính và mẫu chuẩn marker

102

viii

Số hiệu

Tên hình

Trang

hình

3.21.

Vi ảnh cấu trúc của gelatin trước và sau khi biến tính

103

3.22.

Mức độ liên kết ngang của gelatin

104

3.23.

Phổ hồng ngoại (FTIR) của gelatin trước và sau khi biến tính

105

Gelatin trước và sau khi biến tính bằng transglutaminase, acid

3.24.

107

caffeic, acid tannic đã sấy khô

3.25.

Ảnh điện di các mẫu gelatin và mẫu chuẩn marker

112

Ảnh vi cấu trúc gelatin trước và sau khi biến tính bằng

3.26.

113

polyphenol

3.27.

Phổ hồng ngoại của gelatin biến tính bằng polyphenol

114

3.28.

Gelatin trước và sau khi biến tính bằng polyphenol chè xanh

114

3.29.

Quy trình biến tính gelatin

115

3.30.

Quy trình công nghệ sản xuất kẹo dẻo gelatin

118

3.31.

Sản phẩm kẹo dẻo hương cam

119

3.32.

Độ bền kéo đứt của kẹo

121

Sản phẩm anthocyanin vi bao (MCR-A) và không vi bao

3.33.

123

(UMCR-A)

3.34.

Sự thay đổi hàm lượng anthocyanin theo thời gian bảo quản

123

Ảnh hưởng của nồng độ gelatin, hàm lượng glycerol đến độ

3.35.

125

dày và độ hòa tan màng phim

Ảnh hưởng của nồng độ gelatin, hàm lượng glycerol đến độ

3.36.

126

trương phồng và độ thấm hơi màng phim

Ảnh hưởng của nồng độ gelatin, hàm lượng glycerol đến độ

3.37.

127

bền kéo và độ giãn dài của màng phim

MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài

Gelatin với bản chất là protein được tạo thành từ sự phân giải collagen có

trong xương, da, gân, sụn,... từ các loài động vật có vú và các loài thủy sản.

Gelatin được ứng dụng nhiều trong các ngành y dược, mỹ phẩm, phim ảnh,...

vì những tính chất chức năng độc đáo của nó. Riêng trong ngành công nghệ thực

phẩm, gelatin được sử dụng với vai trò là chất ổn định, chất kết dính, chất nhũ hóa,

chất tạo gel,...[98].

Theo tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc (FAO), sản lượng

gelatin trung bình hàng năm trên thế giới khoảng 326.000 tấn và nhu cầu sử dụng

không ngừng gia tăng. Trong đó, gelatin được sản xuất từ da heo, da bò chiếm phần

lớn, gelatin từ các nguồn nguyên liệu khác chiếm tỷ lệ rất ít [93]. Tuy nhiên, do

những lo ngại về khả năng gây bệnh truyền nhiễm như lở mồm, long móng và các

vấn đề tôn giáo của gelatin từ động vật có vú, phế liệu chế biến thủy sản hiện đang

nổi lên như là nguồn nguyên liệu thay thế để cung cấp gelatin đầy tiềm năng [88].

Cùng với sự phát triển của ngành khai thác và chế biến thủy sản, lượng phế

liệu thủy sản thải ra môi trường ngày càng nhiều. Theo khảo sát của FAO, hơn 158

triệu tấn hải sản được đánh bắt và nuôi trồng hàng năm, trong đó chỉ khoảng 50%

được sử dụng làm thực phẩm, lượng còn lại được cho là phế liệu, không sử dụng

trực tiếp cho con người [91]. Ở Việt Nam, chỉ tính riêng khu vực Đồng bằng Sông

Cửu long, lượng phế liệu thủy sản thải ra hàng năm vào khoảng 300 ngàn tấn [8],

hầu hết được sử dụng làm thức ăn gia súc hoặc sơ chế dưới dạng nguyên liệu thô

với giá trị kinh tế thấp. Vì vậy, việc khai thác nguồn nguyên liệu này để sản xuất

gelatin thay thế gelatin có nguồn gốc từ động vật có vú đang là hướng đi được quan

tâm, có khả năng đem lại giá trị kinh tế cao và định hướng góp phần giảm thiểu ô

nhiễm môi trường.

Mặc dù trong thời gian gần đây đã có nhiều nghiên cứu trên thế giới và số ít

ở nước ta về công nghệ thu nhận gelatin từ các loại phế liệu thuỷ sản, nhưng do có

sự khác biệt về nguồn gốc nguyên liệu, điều kiện nghiên cứu, mục tiêu của nghiên

cứu – thu nhận gelatin với hiệu suất cao hay chất lượng cao - nên các kết luận đưa

ra không có sự thống nhất về phương pháp xử lý nguyên liệu, hoá chất sử dụng cho

đến điều kiện trích ly gelatin. Việc áp dụng các kỹ thuật tiên tiến như siêu âm trong

công nghệ chưa được quan tâm. Các loại phế liệu thủy sản phổ biến trong nước

chưa được nghiên cứu nhiều và chưa toàn diện.

Hơn nữa, hạn chế lớn nhất của gelatin từ phế liệu thủy sản là có khối lượng

phân tử nhỏ, dẫn đến các tính chất chức năng như độ bền gel, nhiệt độ nóng chảy,

độ nhớt,... thấp hơn so với gelatin từ động vật có vú. Để khắc phục những hạn chế

trên, một số nghiên cứu đã được thực hiện trên thế giới nhằm biến tính gelatin, cải

thiện các tính chất chức năng bằng các tác nhân vật lý, hóa học, sinh học khác nhau,

nhờ đó có thể mở rộng phạm vi ứng dụng của gelatin. Trong khi ở Việt Nam, vấn đề

này lại chưa được quan tâm đến.

Ngoài ra, do có nguồn gốc từ nguồn nguyên liệu mới – phế liệu thuỷ sản

hoặc do hệ quả của quá trình biến tính dẫn đến những thay đổi về chất lượng, khả

năng ứng dụng của gelatin từ phế liệu thuỷ sản cũng là vấn đề cần thiết phải đánh

giá.

Xuất phát từ những phân tích trên, đề tài “Nghiên cứu thu nhận, biến tính

gelatin từ phế liệu thủy sản và ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm” có ý

nghĩa thiết thực về mặt khoa học lẫn thực tiễn. Những kết quả thu được từ nghiên

cứu này sẽ bổ sung những hiểu biết mới về gelatin thuỷ sản, phát triển công nghệ

sản xuất và biến tính gelatin từ phế liệu này, cũng như đánh giá được khả năng ứng

dụng gelatin thủy sản trong công nghiệp thực phẩm, qua đó nâng cao giá trị của các

loại phế liệu thuỷ sản.

2. Mục tiêu nghiên cứu

- Xây dựng quy trình công nghệ thu nhận gelatin từ da cá với chất lượng và

hiệu suất thu hồi cao;

- Xây dựng quy trình biến tính gelatin từ da cá phế liệu nhằm cải thiện các đặc

tính chất lượng của gelatin;

- Đánh giá khả năng ứng dụng gelatin thu được trong sản xuất một số sản

phẩm thực phẩm.

3. Nội dung nghiên cứu

Để đạt được những mục tiêu nghiên cứu như trên, đề tài xác định các nội

dung cần thực hiện như sau:

- Phân tích thành phần hóa học để chọn da cá thích hợp làm nguyên liệu thu

nhận gelatin;

- Nghiên cứu phương pháp xử lý nguyên liệu da cá trước khi trích ly gelatin;

- Nghiên cứu điều kiện trích ly để thu được gelatin có chất lượng tốt và hiệu

suất thu hồi gelatin cao;

- Nghiên cứu làm sạch gelatin sau khi trích ly;

- Xác định thành phần, cấu trúc và các đặc tính chức năng của gelatin;

- Nghiên cứu biến tính gelatin bằng các tác nhân hóa học và enzyme;

- Đánh giá khả năng ứng dụng gelatin thành phẩm.

4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Từ nội dung nghiên cứu được định ra trong luận án sẽ toát lên ý nghĩa khoa

học và ý nghĩa thực tiễn chính như sau:

* Ý nghĩa khoa học

- Đánh giá được hiệu quả của các phương pháp xử lý nguyên liệu cho một số

loại da cá phổ biến ở Việt Nam để thu nhận gelatin, cũng như khả năng làm sạch

gelatin bằng các loại than hoạt tính và cát, từ đó đề xuất quy trình công nghệ thu

nhận gelatin từ da cá có hiệu quả cao;

- Cung cấp thông tin khoa học về thành phần hóa học cơ bản của một số loại

da cá phổ biến ở Việt Nam, cũng như thành phần hóa học, cấu trúc và tính chất

chức năng của gelatin thành phẩm thu được từ da cá phế liệu;

- Đánh giá ảnh hưởng của một số yếu tố đến sự biến tính gelatin từ da cá

bằng enzyme transglutaminase, acid caffeic, acid tannic, polyphenol từ lá chè xanh,

qua đó đề xuất các quy trình công nghệ biến tính gelatin từ da cá nhằm cải thiện

tính chất chức năng của sản phẩm;

- Cung cấp thông tin khoa học về sự thay đổi tính chất, cấu trúc của gelatin

sau khi biến tính bởi enzyme transglutaminase, acid caffeic, acid tannic, polyphenol

từ lá chè xanh;

- Đánh giá được khả năng ứng dụng của gelatin thu được trong sản xuất một

số sản phẩm thực phẩm.

* Ý nghĩa thực tiễn

- Đặt cơ sở cho việc xây dựng công nghệ sản xuất gelatin từ da cá phế liệu có

hiệu quả cao, thúc đẩy sự phát triển của ngành công nghiệp sản xuất gelatin từ da

cá, đưa gelatin từ da cá trở thành nguồn nguyên liệu thay thế cho gelatin truyền

thống từ da heo, da bò trong công nghiệp thực phẩm cũng như các ngành công

nghiệp khác;

- Nâng cao được giá trị kinh tế các loại da cá phế liệu sẵn có, đồng thời góp

phần giảm thiểu tình trạng ô nhiễm môi trường bởi chất thải thủy sản.

- Làm cơ sở để phát triển nguồn gelatin từ cá, phục vụ sản xuất, chế biến

thực phẩm cho người theo đạo Hồi, không sử dụng thịt heo, thịt bò.

6. Cấu trúc của luận án

Luận án gồm 136 trang (không kể phần phụ lục), kết cấu bao gồm:

Mở đầu có 4 trang trình bày tính cấp thiết, mục tiêu, nội dung, ý nghĩa khoa

học, ý nghĩa thực tiễn của luận án.

Nội dung chính gồm 3 chương:

Chương 1: Tổng quan tài liệu gồm 33 trang;

Chương 2: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu, gồm có 17 trang;

Chương 3: Kết quả nghiên cứu gồm có 77 trang;

Phần kết luận và kiến nghị gồm 4 trang;

Các công trình nghiên cứu đã công bố 1 trang.

Ngoài ra phần các công trình công bố và tài liệu tham khảo gồm 16 trang.

Trong luận án có tổng cộng có 33 bảng, 53 hình vẽ và đồ thị. Có 131 tài liệu

tham khảo tiếng Việt, tiếng Anh và trang web.

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Tổng quan về collagen và gelatin

Gelatin là protein hòa tan, được thu nhận bằng cách thủy phân một phần

collagen có nguồn gốc từ da, mô sụn, xương động vật,… Gelatin có rất nhiều ứng

dụng quan trọng trong công nghiệp thực phẩm, sinh học, dược phẩm, y học, phim

ảnh,... bởi các tính chất chức năng độc đáo của nó.

Để sản xuất gelatin, nguyên liệu giàu collagen được ngâm trong dung dịch

acid hoặc kiềm loãng, dẫn đến sự phân cắt một phần các liên kết ngang của

collagen. Sau đó hỗn hợp được gia nhiệt, làm cho phân tử collagen được phân nhỏ

đến mức tan được trong nước ấm, khi đó gelatin đã được hình thành [98].

Để thu được sản phẩm gelatin tốt, đảm bảo chất lượng, yêu cầu nguồn

collagen phải tốt, phù hợp với yêu cầu sản phẩm gelatin. Chất lượng collagen phụ

thuộc vào nhiều yếu tố như nguồn nguyên liệu (bò, heo, cá,...), độ tuổi của nguyên

liệu, điều kiện sống của vật nuôi,…

1.1.1. Tổng quan về collagen

“Collagen” trong tiếng Hy Lạp được tạo nên từ 2 thành phần, một là “kolla”

có nghĩa là “keo” và hai là “gennao” có nghĩa là “sản xuất”, nên “collagen” có

nghĩa là “sản xuất keo” [44]. Collagen có chức năng như một chất keo gắn các bộ

phận trong cơ thể thành một khối hoàn chỉnh. Nếu không có collagen, cơ thể người

và động vật chỉ là các phần rời rạc không liên kết được với nhau. Đối với da của

người và động vật, collagen còn có nhiệm vụ tạo sự đàn hồi. Đây chính là lý do tại

sao collagen ở da có hình dạng khác so với collagen ở bộ phận khác.

Collagen là một trong những protein dạng sợi phong phú nhất và đáp ứng

được các tính chất chức năng cơ học, đặc biệt là ở động vật có vú, chiếm khoảng

25÷35% protein của toàn bộ cơ thể. Nó được tìm thấy chủ yếu ở các mô như: da,

gân và dây chằng. Chúng có hầu hết trong xương, ngà, răng, mạch máu, sụn và

trong các cấu trúc ngoại bào. Ngoài ra collagen cũng có mặt trong các loài động vật

không xương sống như các loại nhuyễn thể [44][102].

1.1.1.1. Cấu trúc của collagen

Collagen có cấu tạo tương đối phức tạp, cấu trúc đơn giản nhất là collagen

phân tử hay tropocollagen. Chúng có dạng hình sợi, được tạo thành từ 3 chuỗi

polypeptid (chuỗi α) liên kết với nhau, gọi là collagen xoắn ba và tạo thành cấu trúc

8,6 nm

0,87 nm

1,5 nm

không gian 3D như hình 1.1.

Hình 1.1. Cấu trúc xoắn ba của collagen [41]

Cấu trúc xoắn ba ổn định nhờ các liên kết hydro trong mỗi chuỗi và giữa các

chuỗi với nhau. Các chuỗi xoắn ba có chiều dài khoảng 300 nm và khối lượng phân

tử khoảng 105 kDa. Cấu trúc đặc biệt này là do sự lặp lại gần như liên tục của trình

tự các acid amin Gly-X-Y với khoảng 334 đơn vị, trong đó proline thường xuất hiện

ở vị trí Y và hydroxyproline hầu như luôn xuất hiện ở vị trí X.

Hình 1.2. Trình tự sắp xếp các acid amin trong phân tử collagen [44]

Glycine (Gly) chiếm khoảng 33% các thành phần acid amin, proline (Pro) và

hydroxyproline (Hyp) chiếm lần lượt khoảng 22% và 25%, các acid amin còn lại

được phân phối ngẫu nhiên ở vị trí X và Y [52].

Các acid amin, 1nm

Chuỗi xoắn ba tropocollagen, 300nm

Các sợi collagen, 1µm

Bó sợi collagen, 10µm

Hình 1.3. Cấu tạo phân tử collagen [44]

Trong tất cả các acid amin, hydroxyproline đóng vai trò rất quan trọng cho

sự ổn định của collagen, là một acid amin đặc trưng của collagen và không được tìm

thấy trong bất kì một protein nào khác. Trong hydroxyproline có gắn nhóm -OH

nằm ở vị trí cacbon gamma. Polypeptide của collagen nếu thiếu hydroxyproline sẽ

tạo nên cấu trúc gấp khúc ở nhiệt độ thấp và sẽ không bền vững ở nhiệt độ thân

1.1.1.2. Phân loại collagen

nhiệt [44].

Cho đến nay khoảng 28 loại collagen khác nhau được xác định. Một số loại

collagen phổ biến được thống kê ở Bảng 1.1.

Hơn 90% collagen trong cơ thể thuộc loại I, collagen loại I được sử dụng để

sản xuất gelatin, bao gồm khoảng 1014 acid amin liên kết dưới dạng chuỗi với khối

lượng phân tử xấp xỉ 100.000 g/mol.

Bảng 1.1. Một số loại collagen phổ biến [98]

Loại Cấu tạo Đặc trưng cấu trúc Nguồn collagen STT collagen phân tử

I [α1]2 α2 Sợi dài 300 nm Da, gân, xương, dây 1

chằng,...

[α1]3 II Sợi dài 300 nm Sụn, thủy tinh thể 2

[α1]3 III Sợi dài 300 nm Da, cơ, mạch máu, phổi 3

V [α1]2 α2 và Sợi kết hợp với loại I Tương tự như loại I, 4

α1 α2 α3 với hai đầu chuỗi cũng có ở tế bào đang

hình cầu. phát triển, thai nhi.

1.1.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc của collagen

XI α1 α2 α3 Sợi kết hợp với loại II Tương tự như loại II 5

a. Ảnh hưởng bởi nước

Nước giữ vai trò trực tiếp trong các biến đổi hóa học của collagen thông qua

sự thủy phân, sự ổn định các liên kết hydro và khả năng tạo thành gelatin.

Phân tử nước có tính lưỡng cực nên tác động đến các thành phần mang điện

tích âm và điện tích dương trong phân tử collagen, làm giảm sự thu hút tĩnh điện

giữa các ion bằng cách hình thành vỏ ngậm nước xung quanh. Collagen giữ nước ở

hai hình thức: nước cấu trúc và nước tự do.

Nước cấu trúc là nước hydrat hóa các nhóm chức chức năng của collagen

trong các dạng đơn lớp hoặc đa lớp. Mỗi nhóm phân cực trong collagen liên kết với

H+ hoặc OH- của phân tử nước.

Phần nước tự do ảnh hưởng rất lớn đến cấu trúc không gian của collagen,

làm thay đổi lực tĩnh điện của các nhóm ion và liên kết hydro do H+, OH- [28][52].

b. Ảnh hưởng bởi acid và kiềm

Collagen cũng bị ảnh hưởng bởi nồng độ H+ và OH- trong môi trường nước

vì collagen có bản chất là protein. Trong phân tử collagen có chứa các nhóm mang

điện, ở pH đẳng điện các liên kết nội phân tử chặt chẽ nhất. Sự gia tăng nồng độ H+

hoặc OH- làm phá vỡ các liên kết nội tại của chuỗi collagen để chúng liên kết với

ion, làm tăng điện tích dương hoặc âm tùy thuộc vào môi trường. Tuy nhiên,

collagen không liên kết một cách tự do với các điện tích trong môi trường mà nó chỉ

liên kết với một lượng nhỏ H+ hoặc OH-. Bằng cách tăng nồng độ H+ hoặc OH- dẫn

đến sự đẩy nhau giữa các điện tích cùng dấu tạo nên một lớp màng điện thế. Điều

này tạo điều kiện thuận lợi cho nước di chuyển vào trong chuỗi collagen tạo liên kết

tĩnh điện với các nhóm mang điện và tạo liên kết hydro với các nhóm không mang

điện [28][48].

c. Ảnh hưởng bởi enzyme

Quá trình khử trùng hợp các đại phân tử tropocollagen có thể xảy ra nhờ các

enzyme bẻ gãy các liên kết ở khu vực không tạo xoắn. Cụ thể: pepsin hoặc trypsin

tấn công vào khu vực giàu tyrosine và các acid amin có tính acid và không có

hydroxyproline. Các enzyme xúc tác thủy phân peptid như pepsin và chymotrypsin

không có khả năng phá vỡ cấu trúc xoắn ốc của collagen. Tuy nhiên, chymotrypsin

và enzyme lysozyme có thể chuyển đổi chuỗi β và γ thành chuỗi α bằng cách thủy

phân các liên kết peptid giữa glycine – isoleucine hoặc giữa serine và valine của

chuỗi α1 ở đầu -NH2 [44].

Ngoài ra, enzyme collagenase thủy phân phân tử collagen có nguồn gốc tự

nhiên ở điểm khoảng 3/4 chiều dài từ đầu -NH2. Tuy nhiên, có quan điểm cho rằng

vị trí phân cắt chính xác trên các chuỗi xoắn ba collagen bởi enzyme collagenase ở

1.1.1.4. Các liên kết ngang trong collagen

các sản phẩm collagen biến tính là không rõ ràng [52].

Các liên kết ngang chính trong tropocollagen và giữa các tropocollagen với

nhau thường được tạo thành do sự khử amin hóa của lysine với lysine để tạo thành

lysine aldehyde được thể hiện minh họa ở Hình 1.4 như sau:

Hình 1.4. Tương tác tạo liên kết ngang của collagen [44]

Ngoài ra phần hai đầu của chuỗi có thể tạo liên kết với các acid amin của

chuỗi xoắn như hydroxylysine (Hyl), glycine (Gly), histidine (His), arginine (Arg)

được minh họa như sau:

Hình 1.5. Phản ứng giữa phức có liên kết aldimine với histidine hình thành liên

kết ngang histidino-hydroxylysinonorleucine [44]

Hình 1.6. Phản ứng giữa phức có liên kết keto- amine với hydroxylysine

aldehyde, lysine aldehyde hình thành liên kết ngang [44]

1.1.2. Quá trình chuyển từ collagen thành gelatin

Khi gia nhiệt collagen trong môi trường nước đến 500C, cấu trúc các sợi

collagen co lại, collagen bị mất một phần nước và biến tính làm lộ ra một số các

tương tác kỵ nước và bị keo tụ. Sự hấp thụ nước càng giảm khi nhiệt độ càng tăng.

Khi tăng nhiệt độ đến 600C, lực liên kết để duy trì cấu trúc có trật tự của collagen bị

suy yếu nhất, cấu trúc xoắn ba của collagen được thủy phân ở những vị trí có liên

kết cộng hóa trị, các liên kết giữa các phân tử đã bị đứt. Lúc này collagen bị biến

tính hoàn toàn, các nhóm bên của các acid amin ẩn ở bên trong trước đây được lộ ra

bên ngoài. Khi bị biến tính bởi nhiệt trong môi trường nước, chuỗi xoắn ba của

collagen bị tháo xoắn và giải phóng ra các polypeptid đơn tức gelatin được hình

thành [44].

Theo lý thuyết của Hofmeister, quá trình chuyển collagen thành gelatin được

minh họa bằng phương trình [11]:

C102H149O38N31 + H2O  C102H151O39N31

Collagen Gelatin

Bên cạnh đó, khi phản ứng xảy ra ở nhiệt độ cao và thời gian quá dài, ngoài quá

trình chuyển collagen thành gelatin thì gelatin tạo thành cũng bị tác động bởi nhiệt độ

dẫn đến sự tạo thành các sản phẩm không mong muốn như gelatose và gelatone [11]:

C102H151O39N31 + 2H2O  C55H85O22N17 + C47H70O19 + 7N2

Gelatin Gelatose Gelatone

1.1.3. Tổng quan về gelatin

Cách đây 8000 năm gelatin đã được sử dụng ở các hang động của dân cư

vùng Trung Đông như là một chất keo sinh học được sản xuất từ mô của động vật.

Sau đó 3000 năm, người Ai Cập cổ đại đã nhận biết được chức năng của gelatin và

sử dụng chúng như một loại keo dán gỗ. Ngày nay, gelatin đã được sản xuất ở quy

1.1.3.1. Phân loại gelatin

mô công nghiệp với những ứng dụng đa dạng trong nhiều lĩnh vực khác nhau [98].

a. Phân loại dựa theo phương pháp xử lý nguyên liệu

Trong sản xuất gelatin, nguyên tắc xử lý nguyên liệu là phân cắt một phần

các liên kết ngang trong cấu trúc của collagen để có thể tan trong nước nóng và loại

bỏ các hợp chất phi collagen có trong nguyên liệu. Các phương pháp xử lý thông

thường sử dụng acid loãng hoặc kiềm loãng. Khi nguyên liệu được xử lý bằng dung

dịch acid, gelatin thu được là gelatin loại A. Với phương pháp này, các acid amin

như: acid glutamic, acid aspartic không đổi so với nguyên liệu ban đầu. Điểm đẳng

điện của gelatin loại A khoảng 8÷9. Khi nguyên liệu được xử lý bằng dung dịch

kiềm, gelatin được gọi là gelatin loại B. Với phương pháp này, các acid amin như

asparagine, glutamine chuyển đổi thành acid glutamic và acid aspartic. Điểm đằng

điện của gelatin loại B khoảng 4÷5,5 [48].

Đối với mỗi phương pháp xử lý nguyên liệu khác nhau, thành phần acid

amin của gelatin cũng khác nhau.

Bảng 1.2. Thành phần acid amin trung bình của gelatin (‰) [98]

STT Acid amin STT Acid amin

Isoleucine

Gelatin B 117 48 0 46 - 72 0 335 4,2 93 4,3 Gelatin A 112 49 16 29 - 48 25 330 4 91 6,4 1 Alanine 2 Arginine 3 Asparagine 4 Acid aspartic 5 Cysteine 6 Acid glutamic 7 Glutamine 8 Glycine 9 Histidine 10 Hydroxyproline 11 Hydroxylysine 12 13 Leucine 14 Lysine 15 Methionine 16 Phenylalanine 17 Proline 18 Serine 19 Threonine 20 Tryptophan 21 Tyrosine 22 Valine Gelatin A 10 24 27 3,6 14 132 35 18 - 2,6 26 Gelatin B 11 24,3 28 3,9 14 124 33 18 - 1,2 22

Ngoài ra, khi xử lý nguyên liệu trong sản xuất gelatin còn dùng enzyme,

muối hoặc kết hợp giữa kiềm và acid.

b. Phân loại theo nguồn gốc nguyên liệu

Dựa vào nguồn gốc nguyên liệu để sản xuất, gelatin được chia thành 2 loại:

- Gelatin động vật có vú: Gelatin được sản xuất từ da, gân, xương,... động vật

như: heo, bò,...

- Gelatin cá: Gelatin được sản xuất từ da, vảy, xương,... của cá.

c. Phân loại theo hình dạng

Dựa vào hình dạng, gelatin được chia thành 3 dạng: gelatin dạng hạt, dạng

tấm và dạng sợi.

Hình 1.7. Các dạng gelatin, A: dạng hạt; B: dạng tấm; C: dạng sợi [98][131]

1.1.3.2. Tính chất của gelatin

a. Tính chất vật lý

Gelatin có màu vàng nhạt, trắng ngà hoặc hổ phách, màu gelatin phụ thuộc

vào đặc tính nguyên liệu, phương pháp xử lý nguyên liệu, phương pháp sấy,..

Gelatin bền trong không khí khô nhưng trong không khí ẩm hoặc trong dung dịch

dễ bị vi sinh vật làm hỏng. Gelatin không tan trong nước lạnh, etanol, ete. Khi ngâm

trong nước lạnh gelatin trương nở, mềm đồng thời hút nước với khối lượng gấp

5÷10 lần so với gelatin ban đầu. Gelatin tan trong nước ấm, trong acid acetic nhưng

khi nguội thì đông lại [60].

b. Tính chất chức năng

* Khả năng tạo gel

Sự tạo gel, tạo kết cấu của gelatin liên quan rất nhiều đến cấu trúc, kích

thước phân tử và nhiệt độ môi trường.

Khi cho gelatin vào nước, gelatin tồn tại ở 2 dạng: dạng gel hoặc dạng dung

dịch keo. Ở nhiệt độ lạnh, gelatin từ dạng dung dịch keo chuyển thành gel và khi ở

nhiệt độ nóng chuyển từ dạng gel thành dạng dung dịch keo. Về mặt lý thuyết, sự

chuyển đổi này không có giới hạn vì vậy tính chất chức năng này của gelatin được

xem là rất quan trọng. Những sản phẩm có tính keo như alginate, carrageenan,

pectin cũng tạo gel nhưng sự chuyển đổi trạng thái không được hoàn toàn như

gelatin [48].

Khả năng tạo gel là tính chất rất quan trọng để đánh giá chất lượng của

gelatin và được đánh giá thông qua độ bền gel (độ Bloom). Độ Bloom được đặt theo

tên của nhà khoa học người Mỹ, Oscar T. Bloom, người đã sáng chế ra một thiết bị

kiểm ra độ bền của keo, gelatin và những chất tương tự, được cấp bằng sáng chế

vào ngày 09 tháng 6 năm 1925, số 1540979. Theo định nghĩa, độ Bloom là khối

lượng tính bằng gam cần thiết để một piston có đường kính 12,7 mm nén lên bề mặt

gel gelatin cho đến khi đâm xuyên đến độ sâu 4 mm. Gel gelatin được chuẩn bị ở

nồng độ 6,67%, được giữ ở 100C trong thời gian 17 giờ trước khi đo [98].

Độ Bloom của gelatin nằm trong khoảng 50÷300 gam tùy theo từng loại

gelatin. Gelatin có độ Bloom cao: 200÷300 gam, độ Bloom trung bình: 100÷200

gam và độ Bloom thấp: 50÷100 gam. Gelatin với độ Bloom cao sẽ có điểm tan

chảy, điểm tạo gel cao hơn, thời gian gel hóa ngắn hơn, cường độ gel mạnh hơn và

ngược lại. Khả năng tạo gel phụ thuộc rất nhiều vào nồng độ gelatin, nhiệt độ của

gel, loại gelatin, thành phần acid amin,...

Gel gelatin được tạo thành theo cơ chế: Gelatin hấp thụ nước và trương nở.

Khi được gia nhiệt đến nhiệt độ cao hơn điểm tan chảy, gelatin sẽ tan trong nước và

hình thành mạng lưới đan xen, kết dính với nhau. Giữa các mạng lưới có các lỗ

hổng giữ nước và duy trì được tính rắn của hệ thống, chúng tạo thành gel khi làm

nguội bởi các liên kết hydro. Quá trình chuyển từ dạng dung dịch sang dạng gel của

gelatin có tính thuận nghịch. Gel của gelatin bắt đầu tan chảy ở nhiệt độ 27÷340C và

tan hoàn toàn ở nhiệt độ cơ thể người (370C) nên ứng dụng rất rộng rãi trong chế

biến thực phẩm [60].

* Khả năng tạo nhớt

Độ nhớt là đại lượng đặc trưng cho lực cản nội tại của một chất lỏng để

chống lại sự chảy. Độ nhớt của dung dịch gelatin bị ảnh hưởng bởi nồng độ, nhiệt

độ, trọng lượng phân tử của gelatin, pH, các chất phụ gia,... Độ nhớt của gelatin

tăng khi tăng nồng độ và giảm nhiệt độ. Ở pH đẳng điện, độ nhớt ở mức thấp nhất

và đạt cực đại ở pH gần 3 hoặc 10,5.

Hình 1.8. Độ nhớt gelatin phụ thuộc nhiệt độ và hàm lượng gelatin [98]

Khi nhiệt độ dưới 200C dung dịch sẽ tồn tại ở dạng gel (ngoại trừ nồng độ

quá thấp), trong khoảng nhiệt độ từ 20÷350C thì dung dịch vừa tồn tại ở dạng gel

vừa tồn tại ở dạng nhớt hoặc ở dạng chất lỏng có độ nhớt không ổn định. Trên 350C

các phân tử gelatin trở nên rời rạc, cho dù tăng nồng độ gelatin trong dung dịch thì

chúng cũng không liên kết với nhau.

c. Đặc tính bề mặt

Tính chất bề mặt của gelatin có được là do các acid amin ưa nước hay kỵ

nước của chúng tạo nên. Cả 2 phần ưa nước và kỵ nước đều có xu hướng di chuyển

về phía bề mặt do đó làm giảm sức căng bề mặt của nước. Đồng thời gelatin cũng

có tính năng bảo vệ và ổn định bọt, nhũ tương [98].

d. Điểm đẳng điện

Điểm đẳng điện của hệ phân tán được định nghĩa là giá trị pH của môi

trường mà tại đó các hạt phân tán không chuyển động trong điện trường. Tại pH này

dung dịch gelatin kém bền nhất, dễ kết tủa, các phân tử không tích điện.

Điểm đẳng điện có ảnh hưởng đến tính chất hoạt động bề mặt của gelatin. Ở

môi trường pH tương ứng với điểm đẳng điện gelatin trung hòa về điện. Nếu pH cao

hơn điểm đẳng điện thì gelatin tích điện âm và ngược lại, pH thấp hơn điểm đẳng

điện gelatin tích điện dương [73]. Sự phân bố điện tích của gelatin phụ thuộc vào

pH được thể hiện ở Hình 1.9.

pH 3 5 7 9 11

Gelatin loại A

Gelatin loại B

Hình 1.9. Mô hình phân bố điện tích của gelatin loại A và B trong dung dịch [98]

e. Tính lưỡng tính

Gelatin là một protein điển hình có tính chất đặc trưng của protein, có khả

năng thể hiện tính acid hoặc tính kiềm. Tính chất lưỡng tính là do nhóm carboxyl (-

COOH) thể hiện tính acid và nhóm amin (-NH2) thể hiện tính kiềm. Gelatin tồn tại

trong dung dịch dưới dạng lưỡng cực gọi là ion “Zwitter”.

Vì gelatin có tính lưỡng tính nên trong môi trường acid, sự phân ly nhóm

acid bị kìm hãm, gelatin thể hiện như một chất có tính kiềm, tích điện dương “+” ,

di chuyển về phía cực âm “–” trong điện trường. Ngược lại, trong môi trường kiềm

sự phân ly của nhóm kiềm bị kìm hãm, gelatin thể hiện tính acid, tích điện “-”, di

chuyển về phía cực dương “+” trong điện trường [76].

f. Khả năng tạo màng

Gelatin có khả năng tạo màng, màng gelatin được tạo ra do khả năng tạo gel

chủ yếu bằng liên kết hydro nên gel có tính thuận nghịch. Màng gelatin có khả năng

chịu lực cơ học tốt tùy thuộc vào nguồn gốc gelatin. Độ thấm hơi nước của màng

gelatin cũng phụ thuộc vào nguồn gelatin từ cá hay từ bò, heo [48].

1.1.4. Tổng quan về gelatin từ cá

Gelatin cá được thu nhận từ da, vảy, xương,... nhưng chủ yếu từ da. Gelatin

cá có đầy đủ các tính lưu biến như độ nhớt, độ bền gel, nhiệt độ tan chảy... tương tự

như gelatin từ động vật có vú nhưng ở mức độ thấp hơn. Các tính chất của gelatin

chịu ảnh hưởng bởi hai yếu tố chính: đặc tính của collagen trong nguyên liệu da và

điều kiện thu nhận. Các liên kết ngang trong phân tử collagen từ da cá không bền

chắc như liên kết ngang trong collagen của da bò, da heo. Do đó khi xử lý da cá để

thu nhận gelatin chỉ cần dùng các tác nhân có tính acid hoặc kiềm nhẹ cũng đủ để

phá vỡ các liên kết ngang trong phân tử collagen. Bên cạnh đó, khối lượng phân tử

gelatin cũng như tỷ lệ các acid amin như proline, hydroxyproline trong gelatin cá

thấp cũng ảnh hưởng đến tính chất của gelatin [23][60].

Hiệu suất thu hồi và chất lượng gelatin phụ thuộc vào loại nguyên liệu và

điều kiện thu nhận. Hiệu suất thu hồi trung bình của gelatin từ phế liệu thủy sản dao

động từ 6÷19% (gam gelatin khô/100 g nguyên liệu sạch ướt) [65]. Trong đó, hiệu

suất thu hồi từ da cá cao nhất: 15÷24% [23][116]; từ vảy: 10÷11% [101][127]; từ

xương: 3÷3,5% [24][63]. Vì hiệu suất thu hồi gelatin từ da cá khá cao, trong khi độ

bền gel, độ nhớt, khối lượng phân tử,.. tương đương như gelatin từ vảy và xương

nên trong các loại phế liệu thủy sản, các nghiên cứu đều tập trung chủ yếu vào phế

liệu da cá với quy trình tổng quát được mô tả như sau:

Sơ chế Xử lý da Rửa Da cá phế liệu

Sấy Cô đặc Lọc Trích ly

Gelatin thành phẩm

Hình 1.10. Quy trình thu nhận gelatin tổng quát từ da cá [107][116]

Da cá phế liệu được sơ chế loại bỏ hết phần thịt, vảy,.. dính trên da, sau đó

được xử lý bằng acid loãng (acid acetic, acid citric,..) hoặc kiềm loãng (NaOH,

Ca(OH)2) để loại bỏ tạp chất như sắc tố da, lipid,.. cũng như thủy phân các liên kết

ngang có trong collagen giúp cho quá trình chuyển từ collagen thành gelatin được

dễ dàng. Sau khi xử lý, da cá được rửa sạch, trích ly và lọc để thu được dịch gelatin

trong. Sau cùng, dịch gelatin được cô đặc và sấy thu được gelatin thành phẩm.

Quy trình thu nhận gelatin từ da cá như trên có nhược điểm: thời gian xử lý

da cá kéo dài, nhất là xử lý bằng dung dịch kiềm; gelatin chưa được làm sạch màu,

mùi nên sản phẩm gelatin có màu vàng sẫm và còn mùi tanh đặc trưng của cá [6].

Một số tính chất tiêu biểu của gelatin cá

Tính chất chức năng của gelatin cá chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, trong đó

chủ yếu phụ thuộc vào điều kiện thu nhận và các đặc tính của collagen nguyên liệu.

Phương pháp thu nhận (xử lý bằng acid hoặc kiềm) đều ảnh hưởng đến tính chất của

gelatin, cũng như điều kiện trích ly như nhiệt độ, thời gian, pH,... [23].

* Tính chất bề mặt

Tính chất lưỡng tính cùng với vùng kỵ nước trong chuỗi polypeptide của

gelatin mang đến khả năng nhũ hoá của gelatin, nhờ đó chúng có nhiều ứng dụng

khác nhau trong sản xuất kẹo, margarine ít béo, nước xốt salad, kem sữa và các sản

phẩm khác.

Khả năng tạo bọt của dung dịch gelatin chịu ảnh hưởng bởi nguồn gelatin,

tính chất nội tại của gelatin, thành phần các acid amin trong gelatin,... Sự ổn định

bọt của dung dịch gelatin thường có tương quan với khối lượng phân tử của các

polypeptide.

Tính chất tạo bọt của gelatin đóng vai trò rất quan trọng và hữu ích trong chế

biến thực phẩm, đặc biệt trong sản xuất kem marshmallow [23][60].

* Khả năng tạo màng của gelatin cá

Gelatin cá có khả năng tạo màng tốt, màng gelatin thu được khá dẻo, trong suốt,

không màu,... Tuy nhiên, màng gelatin cá có độ thấm hơi nước cao và tính chất cơ học

thấp so với màng gelatin từ bò hoặc heo. Đó là do khối lượng phân tử, thành phần acid

amin của gelatin, đặc biệt là hàm lượng proline và hydroxyproline.

Các đặc tính của màng gelatin có thể được cải thiện bằng cách kết hợp

gelatin với các protein hoặc polysaccharide khác hoặc các tác nhân tạo liên kết

ngang nội phân tử hoặc giữa các phân tử. Ngoài ra, các chất làm dẻo khác nhau có

thể được sử dụng để cải thiện các tính chất cơ học của màng gelatin. Các tác nhân

thêm vào để cải thiện đặc tính màng gelatin có thể làm giảm đặc tính ưa nước của

gelatin hoặc thúc đẩy sự hình thành các liên kết đồng hóa trị trong cấu trúc mạng

protein của màng [23][60].

* Tính chất lưu biến của gelatin cá

Gelatin cá thường có độ bền gel dao động từ 0÷270 gam. Độ bền gel gelatin

của các loài cá sống ở nước lạnh thường khoảng 100 gam hoặc thấp hơn, trong khi

gelatin từ các loài cá nước ấm thường có giá trị lớn hơn 200 gam [23].

Ngoài độ bền gel, độ nhớt là tính chất quan trọng thứ hai của gelatin. Sự

khác biệt về độ nhớt có thể do điều kiện thu nhận, sự khác nhau giữa các loài cá và

khối lượng phân tử gelatin [23].

Gelatin cá có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ đông đặc tương đối thấp so với

gelatin bò, heo và gia súc vì chúng có lượng proline và hydroxyproline thấp hơn.

Tuy nhiên, gelatin có nguồn gốc từ các loài cá ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới

(nước nóng) có thể có tính ổn định nhiệt tương đương gelatin động vật có vú, đặc

tính này cũng phụ thuộc vào từng loài, loại nguyên liệu và điều kiện thu nhận. Khi

tăng nhiệt độ trích ly trên 750C sẽ làm giảm tính chất lưu biến của gelatin [23][59].

1.2. Tổng quan về gelatin biến tính

Theo kết quả của nhiều nghiên cứu cho thấy, gelatin từ da cá có những điểm

khác biệt so với gelatin da động vật có vú: Gelatin từ da cá có khối lượng phân tử

nhỏ, mạch polypeptide ngắn, hàm lượng proline và hydroxyproline thấp,... dẫn đến

một số tính chất chức năng của chúng hạn chế hơn: độ nhớt, độ bền gel (Bloom),...

thấp, do đó khả năng ứng dụng của chúng cũng hạn chế hơn. Vì vậy, để thay đổi tính

chất chức năng của gelatin cần có sự tác động của tác nhân bên ngoài, đó là quá trình

biến tính gelatin.

Mục đích của quá trình biến tính nhằm tạo ra các liên kết cộng hóa trị (liên

kết ngang) để tăng kích thước, khối lượng phân tử gelatin thông qua nhóm amin,

cacboxyl, hydroxyl. Gelatin sau biến tính sẽ cải thiện được tính chất chức năng như:

tăng độ nhớt, độ Bloom [34][85].

1.2.1. Tác nhân biến tính

Nhiều nhóm tác nhân vật lý, hóa học, sinh học khác nhau đã được nghiên

cứu sử dụng trong các quá trình biến tính gelatin. Mức độ tạo liên kết ngang phụ

thuộc vào loại gelatin, nhiệt độ phản ứng, thời gian phản ứng, pH và tác nhân sử

dụng.

- Nhóm tác nhân vật lý: nhiệt, tia UV hoặc chiếu xạ [21]; - Nhóm tác nhân hóa học: gồm tác nhân vô cơ (Al3+, Cr3+, Fe3+…) và hữu cơ

(formaldehyde, glutaraldehyde, glyoxal, acid phenolic,...). Trong nhóm tác nhân hóa

học chỉ có acid phenolic an toàn dùng trong thực phẩm [124].

- Nhóm tác nhân sinh học: chủ yếu dùng các enzyme tyrosinase, laccase,

peroxidase, transglutaminase,..., trong đó transglutaminase được sử dụng phổ biến

nhất [127].

1.2.2. Cơ chế tạo liên kết ngang trong quá trình biến tính

Tùy thuộc tác nhân biến tính, cơ chế tạo thành các liên kết ngang giữa các

phân tử gelatin có thể khác nhau. Một số cơ chế tạo liên kết ngang của gelatin được

giải thích như sau:

Tyrosinase,O2

- XH

Protein 2

H2O

Protein 2

- X

Protein 1

Protein 2

Laccase,O2

Protein 2

2 H2O

Peroxidase, H2O2

hoặc

Protein 1

2 H2O

hoặc

Protein 2

Protein 1

Transglutaminase (TG)

Protein 2

Protein 1

NH2

H2N

NH3

Protein 1

* Đối với nhóm tác nhân sinh học (enzyme)

Hình 1.11. Cơ chế tạo liên kết ngang của gelatin xúc tác bởi enzyme [130]

- Đối với enzyme tyrosinase, enzyme laccase, enzyme peroxidase: Dưới sự

xúc tác của enzyme, nhóm hydroxyl của protein bị oxy hóa, sau đó phản ứng với

nhóm amin (-NH2), sulfhydryl (-SH) của protein thứ 2 hình thành liên kết ngang

(enzyme tyrosinase) hoặc tạo thành liên kết ngang giữa 2 phân tử protein có nhóm

hydroxyl đã bị oxy hóa (enzyme laccase, enzyme peroxidase).

- Đối với enzyme transglutaminase: Enzyme này xúc tác sự tạo thành liên kết

isopeptide giữa nhóm amine của protein này (có chứa lysine) và nhóm acyl của

protein kia (có chứa glutamine). Phản ứng giải phóng một phân tử NH3.

* Đối với nhóm hóa học:

Hợp chất phenolic bị oxy hóa thành quinone, sau đó phản ứng với nhóm

amine tự do ở mạch bên của chuỗi polypeptide tạo liên kết đồng hóa trị C–N cùng

với sự tái sinh của hydroquinone. Tiếp theo có thể bị oxy hóa tiếp và kết hợp

HOOC

COOH

dime hóa

HOOC

NH2

HOOC

NH2

dime hóa

HOOC

COOH

polypeptide thứ hai. Kết quả tạo thành liên kết ngang giữa các polypeptide.

Hình 1.12. Cơ chế tạo liên kết ngang của gelatin bởi tác nhân hóa học [110]

1.3. Ứng dụng của gelatin

1.3.1. Gelatin trong thực phẩm

Ngày nay, gelatin được ứng dụng rất nhiều trong sản xuất thực phẩm dựa vào

một số tính chất chức năng quan trọng của gelatin: khả năng tạo gel, tạo nhớt, tạo

bọt, tạo đàn hồi, tạo hệ keo,... Tùy theo từng loại sản phẩm mà gelatin được dùng

với độ Bloom và hàm lượng khác nhau.

Một số ứng dụng của gelatin trong thực phẩm dựa vào độ Bloom và hàm

lượng gelatin được thể hiện ở Bảng 1.3.

Bảng 1.3. Một số ứng dụng của gelatin trong sản phẩm thực phẩm [76]

Độ Bloom, g Chức năng phụ Loại sản phẩm ứng dụng Hàm lượng gelatin, % Chức năng chính

Món tráng miệng 200÷260 1,5÷3 Tạo gel

Gummy trái cây 200÷280 6÷10 Tạo gel Tạo kết cấu, độ trong suốt. Tạo kết cấu, đàn hồi, độ trong suốt.

Kẹo dẻo Kẹo nuga 160÷260 180÷220 1÷3,5 1,5÷3

Kẹo ngậm 160÷220 1÷2 Cải thiện tính tan chảy.

Sữa chua 220÷260 0,2÷1 Tạo kết cấu, độ mịn. Tạo gel Ổn định bọt. Tạo gel Ổn định bọt. Tác nhân liên kết Ổn định độ đặc

180÷240 0,3÷3 Tạo bọt Tạo kết cấu, ổn định.

Món sữa bọt tráng miệng Món sữa đông 180÷240 1÷2

Bánh sandwich 240÷280 0,3÷1,5 Tạo kết cấu, độ mịn.

220÷260 0,5÷2 Chất liên kết nước.

220÷260 0,5÷2 Tạo kết cấu. Thịt và xúc xích Các loại thịt đóng hộp Tạo gel Tạo kết cấu, độ mịn. Ổn định nhũ tương Ổn định nhũ tương Tác nhân kết dính

Hình 1.13. Ứng dụng của gelatin trong sản phẩm kẹo, kem, thịt đông [131]

1.3.2. Trong dược phẩm

Trong công nghiệp sản xuất dược phẩm gelatin được sử dụng để sản xuất bao

viên thuốc con nhộng (viên nang). Gelatin có tác dụng bảo vệ thành phần thuốc

chống lại các tác nhân có hại như ánh sáng và chất oxy hóa. Thành phần chính của

vỏ thuốc là gelatin, ngoài ra còn có bổ sung thêm các thành phần như: Glycerol,

sorbitol, những chất hoạt động bề mặt khác, các chất màu cho phép sử dụng và

hương liệu. Gelatin dùng làm vỏ thuốc có hai loại: nang cứng và nang mềm. Nang

mềm: Gelatin có độ Bloom thấp, loại A (170÷180 g), loại B (150÷175 g). Nang

cứng: Gelatin có độ Bloom từ trung bình đến cao, loại A (250÷280 g), loại B

(225÷250 g). Gelatin còn được sử dụng trong sản xuất gạc vô trùng trong hoạt động

giải phẫu [59].

1.3.3. Gelatin trong kỹ thuật phim ảnh

Gelatin được sử dụng trong các sản phẩm phim cuộn cách đây cả hàng trăm

năm như một chất kết dính. Chức năng của gelatin trong công nghệ phim chụp ảnh:

- Gắn kết các phân tử bạc bromua nhạy sáng;

- Sự có mặt của gelatin rất cần thiết trong quá trình sản xuất phim ảnh vì nó

điều khiển quá trình tạo tinh thể của các halogen bạc, tăng độ nhạy, ổn định hình

ảnh và giảm thời gian rửa ảnh đi một cách đáng kể.

Yêu cầu về chất lượng của gelatin dùng trong phim ảnh rất cao, hầu hết các

tạp chất được giới hạn xuống dưới 10 ppm, độ Bloom cao (215÷310 g) [28].

1.3.4. Gelatin làm chất bổ sung dinh dưỡng

Gelatin tự nhiên có chức năng quan trọng trong việc cung cấp cho cơ thể

người những acid amin, đặc biệt là glycine và proline. Gelatin là nguồn thực phẩm

giàu protein, không cholesterol, không đường, không béo. Nó dễ dàng được cơ thể

hấp thụ hoàn toàn mà không sinh ra phản ứng phụ. Nhờ những tính chất đặc biệt đó

mà gelatin chiếm vị trí quan trọng trong bữa ăn. Ngoài ra, gelatin cũng đóng vai trò

quan trọng trong việc giảm cân nhờ khả năng tạo gel nên tạo cảm giác giống chất

béo. Vì vậy gelatin có thể thay thế một phần cho các sản phẩm giàu béo [23].

1.4. Tổng quan về nguồn thủy sản và phế liệu thủy sản

Theo Tổng cục Thủy sản Việt Nam, sản lượng khai thác thủy sản đã duy trì

tăng trưởng liên tục trong nhiều năm qua với mức tăng bình quân 9,07%/năm. Năm

2016 tổng sản lượng thủy sản ước đạt hơn 6,7 triệu tấn, với 2 mặt hàng chủ yếu là

cá và tôm. Trong đó sản lượng cá chiếm khoảng 72,55%; tôm chiếm khoảng 9,76%;

phần còn lại là mực và các loại thủy sản khác. Trong các loại cá thì cá Tra và cá

Ngừ Đại Dương là 2 loại cá chủ lực của ngành với sản lượng lần lượt khoảng 697,6

nghìn tấn và 26,02 nghìn tấn trong năm. Mùa vụ thu hoạch chính của cá Ngừ Đại

Dương vào khoảng tháng 10 đến tháng 3 âm lịch; Mùa vụ thu hoạch chính cá Tra

vào khoảng tháng 2 đến tháng 7 và mùa vụ thu hoạch phụ vào khoảng tháng 9 đến

tháng 12 âm lịch [16].

Xét về thành phần khối lượng của cá theo tỷ lệ phần trăm, phần thịt cá chiếm

trung bình khoảng 55,26% khối lượng cá, phần còn lại gồm đầu, da, xương, vảy,

vây và nội tạng. Ước tính để sản xuất được 1 tấn thành phẩm cá fillet lượng chất

thải rắn thải ra môi trường khoảng 1,8 tấn, trong đó da chiếm phần lớn [65][91].

Phế liệu thủy sản được coi là có giá trị thấp và thường được xử lý với một

cách tiện lợi nhất như đốt, sản xuất khí sinh học, sản xuất bột cá làm thức ăn cho vật

nuôi,... Tuy nhiên, các nghiên cứu gần đây đã xác định được rằng một số hợp chất

có hoạt tính sinh học từ protein của da, cơ, xương, vây, nội tạng,... như collagen,

gelatin,... có giá trị cao và được ứng dụng nhiều trong các ngành công nghiệp khác

nhau [93].

Thành phần quan trọng từ phế liệu thủy sản phải tận dụng để sản xuất các

sản phẩm có giá trị phải kể đến là protein và lipid, trong đó hàm lượng protein trung

bình chiếm từ 10÷23% (w/w). Riêng với phế liệu từ cá, da có hàm lượng protein

20÷35%; lipid 0,3÷1,5%, trong khi vảy có hàm lượng protein 14÷24%; lipid

0,1÷0,8% [65][101].

1.5. Tổng quan tình hình nghiên cứu về gelatin từ phế liệu thủy sản

1.5.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Gelatin từ các nguồn nguyên liệu truyền thống như da heo, da bò đã được

các nhà khoa học trên thế giới quan tâm nghiên cứu từ lâu. Tuy nhiên, cho đến

những năm gần đây, gelatin từ phế liệu thủy sản mới được quan tâm nghiên cứu

1.5.1.1. Các nghiên cứu về thu nhận gelatin từ phế liệu thuỷ sản

nhiều nhằm xác định điều kiện thu nhận, đặc tính của gelatin thành phẩm…

Các nghiên cứu này chủ yếu tập trung vào nguồn phế liệu da cá nhiều hơn là

xương và vảy, trong đó chủ yếu nghiên cứu về các phương pháp xử lý da cá, nhiều

nhất là các phương pháp xử lý bằng acid, kiềm hoặc kết hợp vừa kiềm vừa acid.

Một số nghiên cứu tiêu biểu được thể hiện ở Bảng 1.4.

Bảng 1.4. Tóm tắt một số nghiên cứu thu nhận gelatin từ da cá trên thế giới

Tài liệu

Nguyên liệu

Điều kiện trích

Điều kiện xử lý

Kết quả

tham khảo

da cá

ly

Xử lý da cá bằng dung dịch acid

Cá Dover sole

Acid acetic: 50

độ:

- Hiệu suất: 21,35%

B. Gimenez

Thời

(Solea vulgaris)

acid mM; lactic: 25 mM

Nhiệt 450C, gian:12 giờ

(acid acetic 50 mM); 20,39% (acid lactic 50

và cộng sự (2005) [46]

và 50 mM.

(acid

mM); 18,14% lactic 25 mM).

- Độ Bloom: 158,7 g (acid acetic 25 mM);

118,17 g (acid lactic 50 mM); 11,70 g (acid

lactic 50 mM).

Cá da

trơn

Acid acetic 50

độ:

Độ Bloom: da cá khô

Haiying Liu

(Ictalurus punctaus)

mM, thời gian 18 giờ.

Nhiệt 450C, t hời gian: 7 giờ

256 g, da lạnh đông 246 g và da cá tươi 243 g.

và cộng sự (2008) [73]

gồm: tươi, lạnh đông, khô.

Cá Minh Thái (P. virens).

Acid acetic 10 và mM

- Hiệu suất cao nhất ở điều kiện: acid acetic

Jonhard Eysturskaro

100mM.

độ: Nhiệt 450C, 220C, 600C Thời gian:12, 18, 24

và cộng sự (2009) [43]

giờ.

1mM, trích ly trong 24 giờ ở 450C. Khối lượng phân tử gelatin cao nhất ở điều kiện: 0,01M trích ly trong 18 giờ, 220C.

Nguyên liệu

Điều kiện trích

Tài liệu

Điều kiện xử lý

Kết quả

da cá

ly

tham khảo

Cá Ngừ vây

Acid acetic 50

độ:

- Hiệu suất: da tươi và

Pranoto Y và

sự

vàng (Thunnus albacares):

mM, thời gian 10 giờ, tỷ lệ da

Nhiệt 800C; thời gian:2 giờ; tỷ

khô tương đương nhau (52,56% và 51,03%).

cộng (2011) [94]

tươi và khô.

cá/acid = 1/4 (w/v).

lệ da cá/ nước = 1/3 (w/v).

- Độ Bloom da cá khô cao hơn (245 g) da cá

tươi (218 g).

Cá Rô

phi

Acid

sulfuric

độ:

- Cá Rô phi sông Nile:

Qiang Zhang

Nile

sông (Oreochromis

0,2%, sau đó dùng acid citric

Nhiệt 450C, thời gian:12 giờ; tỷ

hiệu suất: 21,8%; khối lượng phân tử gelatin:

và cộng sự (2016) [96]

0,2%

lệ da cá/ nước = 1/6 (w/v).

niloticus) và cá Trơn da (Ictalurus punctatus)

120 kDa; - Cá da trơn: hiệu suất: 25,6%; khối lượng phân tử gelatin: 100 kDa.

Xử lý da cá bằng dung dịch kiềm

Đuối

Huyền phù vôi: 1%; 0,5%;

độ: 500C,

Hiệu suất (19%) và độ Bloom (135 g) cao nhất

Soung-Hun Cho và cộng

Cá (Batoidea)

1,5% và 2%.

sự (2006) [37]

Nhiệt 400C, 600C, 700C; thời gian:3, 4,

5, 6 giờ.

Cá Rô

phi

Dung

dịch

độ:

ở điều kiện: huyền phù vôi 1,5%; trích ly ở 700C, thời gian 6 giờ. lượng Hàm

protein

Panida

Nile

89,4%;

sông (Oreochromis

NaOH 0,4%; thời gian 4 giờ;

Nhiệt 700C; thời gian:1,5 giờ; tỷ

chiếm 0,3%; ẩm 7,3%;

lipid tro

Songchotikun pan và cộng

niloticus)

(2008)

tỷ dung

lệ da cá/ dịch

lệ da cá/ nước = 1/7 (w/v).

0,4%; độ bền gel 238 g; độ nhớt đạt 17,8 mPs.

sự [105]

NaOH = 1/7 (w/v).

trơn

Độ Bloom: 276 g.

độ:

Huyền phù vôi thời 19,6 g/l;

Cá da (Ictalurus

Hai Ying Liu và cộng sự

punctatus)

gian 68,8 giờ.

(2008) [74]

Nhiệt 43,20C; Thời gian: 5,73 giờ.

độ:

Cá Rô phi đỏ (Oreochromis

Huyền phù vôi thời 20 g/l;

- Hiệu suất thu hồi: da cá Trê trắng cao nhất

B. Jamilah và sự cộng

gian 14 ngày.

(2011) [54]

nilotica), Trê

cá trắng

(23%), da cá Trê sọc thấp nhất (21%).

Nhiệt 480C; Thời gian: 6 giờ.

Nguyên liệu

Điều kiện trích

Tài liệu

Điều kiện xử lý

Kết quả

da cá

ly

tham khảo

(Clarias

- Độ Bloom: cá Rô phi

batrachus), cá sọc Trê

cao nhất (384,9 g); da cá Trê trắng (238,9 g)

và cá Trê sọc (147,4 g).

(Pangasius sutchi fowler)

Sử dụng kết hợp dung dịch kiềm và dung dịch acid để xử lý da cá

trơn

Cá (Ictalurus

độ: Thời

- Dung dịch NaOH (0÷1M)

Hiệu suất và độ Bloom cao nhất (24% và 203 g

Hongshun Yang và cộng

punctatus)

(2008)

Nhiệt 500C; gian:3 giờ; Tỷ lệ da cá/ nước

tương ứng) với điều kiện: xử lý bằng NaOH

trong 0 ÷90 phút,

sự [125]

= 1/6 (w/v).

thời gian 30 0,05M, phút trước, sau đó dùng

- Acid acetic 0,1M trong 0÷

180 phút.

acid acetic 0,1M trong 60 phút.

Cá Mập (Carcharhinus

- Dung dịch NaOH (0,01÷1

độ: Thời

Ở nồng độ NaOH 0,92N và HCl 0,01N

Mina Esmaeili

dussumieri)

N) - Acid sulfuric

Nhiệt 600C; gian:5,45 giờ; lệ da cá/ tỷ

cho kết quả cao nhất: - Hiệu suất: 23,4%;

Kharyeki và sự cộng

(0,01÷1 N).

(2011) [62]

nước = 1/4 (w/v).

- Độ Bloom: 358 g; - Độ nhớt: 10,2 mPa.s

Cá Ngừ mắt to (Priacanthus

- Dung dịch NaOH 0,025N

Hàm hydroxyproline

lượng cao

Sukkwai, S. và cộng sự

tayenus)

(2011) [111]

trong 2 giờ; - Acid acetic

0,02M trong 2 giờ.

độ: Nhiệt 900C, 800C, 1000C, 1100C, 1200C, 1300C. Thời gian: 0,5, 1, 2, 3 giờ.

nhất (76,36%) và độ Bloom cao nhất (62,6 g) khi trích ly ở 1000C, 2 giờ.

Tầm

Cá (Acipenser

- Dung dịch 0,1M NaOH

độ: Thời

Hiệu suất: 19,59%; độ Bloom: 216,2 g; khối

Mehdi Nikoo và cộng sự

schrenckii)

(2011) [83]

trong 6 giờ; - Dung dịch

Nhiệt 500C; gian:5 giờ; Tỷ lệ da cá/ nước

lượng phân tử gelatin: lượng 66 kDa; hàm

= 1/5 (w/v).

5,3%

và

0,2M H3PO4 trong 24 giờ, tỷ

proline: hydroxyproline: 4,5%

lệ da/ dung dịch = 1/10

Nguyên liệu

Điều kiện trích

Tài liệu

Điều kiện xử lý

Kết quả

da cá

ly

tham khảo

(w/v).

Cá

Đù

- Dung dịch

độ:

- Độ nhớt: 8,41cP; Hàm

Jitender

NaOH 0,1N - Dung dịch

(Protonibea diacanthus)

Nhiệt 600C; Thời gian:16 giờ; Tỷ

lượng hydroxyproline: 8,73%; pH 5,5; Khối

Kumar Jakhar và cộng sự (2012) [53]

HCl 0,2% trong 40 phút.

lệ da cá/ nước = 1/7 (w/v).

lượng phân tử gelatin: 56 kDa

phi

Cá Rô (Oreochromis

- Dung dịch 0,3M NaOH

độ: Thời

- Acid citric (30 mM): Hiệu suất: 22,40%, độ

Lihong Niu và sự cộng

niloticus)

(2013) [84]

Nhiệt 500C; gian:3 giờ.

trong 1 giờ; - Dung dịch

nhớt: 14,5 cP; - Acid acetic (180 mM):

acetic, acid acid citric và

Hiệu suất: 21,55%, độ nhớt: 13 cP;

HCl với nồng độ khác nhau

- HCl (40 mM): Hiệu độ 24,35%, suất:

trong 1 giờ.

nhớt:12 cP.

Cá Ngừ vằn

- Dung dịch

độ:

Hiệu suất: 19,7% (cá

K. Shyni và

0,1M

sự

(Katsuwonus pelamis),

cá

NaOH trong 2 giờ;

Nhiệt 450C; Thời gian:12 giờ; Tỷ

Mập chó); 17,2% (cá Ngừ vằn) và 11,3% (cá

cộng (2014) [104]

chó

Mập (Scoliodon

- Dung dịch acetic acid

lệ da cá/ nước = 1/10 (w/v).

Rohu); Độ Bloom: cá Mập chó,

sorrakowah) và cá Rohu

0,2M trong 24 giờ.

cá Ngừ vằn và cá Rohu lần lượt là 206 g; 177 g

(Labeo rohita)

và 124 g.

Cá Chẽm (L.

- Dung dịch

Độ Bloom 191,9 g;

Thanasak

độ:

calcarifer)

0,1M

Khối lượng phân tử từ 70÷85 kDa.

Sae-leaw và sự cộng

NaOH trong 3 giờ;

Nhiệt 550C; Thời gian:6 giờ. Tỷ

(2016) [100]

- Dung dịch acetic acid

lệ dịch =

cá/ dung 1/3

(w/v).

0,05M trong 2 giờ;

Isopropanol - để loại bỏ lipid.

Tỷ lệ cá/ dung dịch = 1/10

Tài liệu

Nguyên liệu

Điều kiện trích

Điều kiện xử lý

Kết quả

tham khảo

da cá

ly

(w/v).

Cá Hồi (Salmo

- Dung dịch

Độ Bloom và khối

Díaz-

độ:

salar)

0,1N

NaOH trong 1 giờ;

Calderón cộng

và sự

lượng phân tử gelatin trích ly trong 5 giờ cao

Nhiệt 600C; Thời gian: 2 giờ, 5 giờ.

(2017) [42]

- Dung dịch acetic acid 0,05M trong 1

hơn trích ly trong 2 giờ. Tuy nhiên hàm lượng hydroxyproline lại thấp

giờ.

hơn (8,1% so 8,6%).

Cá Trắm cỏ (Ctenopharyng

- Dung dịch 0,1M NaOH

độ: Thời

Độ Bloom đạt 2,7 N; Phổ hồng ngoại (FTIR)

Luyun Cai và sự cộng

odon idellus)

Nhiệt 500C; gian: 4 giờ.

(2017) [35]

trong 4 giờ; - Dung dịch

II, amide

HCl 0,1M trong 45 phút.

cho thấy, gelatin đều có xuất hiện các amide I, amide II, amide A và amide B.

Sử dụng áp suất cao và sóng siêu âm để hỗ trợ quá trình xử lý da và trích ly

Cá Dover sole

Áp suất 250

Ở áp suất 250 MPa cho

M.C.Go´mez-

(Solea vulgaris)

MPa trong thời gian 10 phút ở

MPa trong thời gian 10 phút

hiệu suất cao hơn so với mẫu đối chứng (22,8%

Guille´n cộng

và sự

(2005) [49]

kết hợp với xử trong lý

công đoạn trích ly 450C.

tuy so với 21,3%), nhiên độ bền gel và

dung dịch acid.

tử

khối lượng phân tương đương nhau.

Mú

Cá (Lateolabrax

- Dung dịch 0,2N NaOH

Trích ly 450C có hỗ trợ siêu

Thời gian siêu âm càng dài, hiệu suất thu hồi

Hyun Kyung Kim và cộng

japonicas)

sự (2013) [64]

càng tăng nhưng gelatin có khối lượng phân tử,

trong 2 giờ; - Dung dịch

âm với điều kiện: công

độ bền gel càng thấp và ngược lại.

acid acetic 0,05M trong 2

suất: 750W; tần số 20 kHz;

giờ.

chu kỳ đóng ngắt: 20s; biên

độ 80%

Tổng hợp những kết quả đã công bố trên thế giới dẫn ra ở trên, chúng tôi

nhận thấy:

- Khi xử lý da cá bằng dung dịch acid, các nghiên cứu sử dụng nhiều loại

acid khác nhau như acid acetic, acid citric, acid lactic; acid sulfuric, trong đó acid

acetic được sử dụng nhiều nhất;

- Khi xử lý da cá bằng kiềm, chủ yếu dung dịch NaOH và Ca(OH)2 được

dùng, trong đó Ca(OH)2 phù hợp hơn đối với da cá;

- Khi xử lý da cá bằng kết hợp kiềm- acid, hầu hết các nghiên cứu đều dùng

dung dịch NaOH xử lý da trước, sau đó dùng acid acetic hoặc acid citric hoặc HCl

xử lý sau, chưa có nghiên cứu nào sử dụng Ca(OH)2;

- Chỉ một số ít nghiên cứu chọn hàm mục tiêu là độ bền gel (độ Bloom), khối

lượng phân tử gelatin thành phẩm;

- Hầu hết trong mỗi nghiên cứu các loại da cá được trích ly gelatin ở cùng

một mức nhiệt độ, thời gian, tỷ lệ da cá/ dung môi nhất định, trong khi mỗi loại da

cá khác nhau có thể đòi hỏi điều kiện trích ly gelatin tối ưu không giống nhau;

- Sóng siêu âm đã được sử dụng trong công đoạn trích ly gelatin để làm tăng

hiệu suất thu hồi nhưng chất lượng gelatin giảm rõ rệt; Chưa có nghiên cứu nào sử

dụng siêu âm trong công đoạn xử lý da cá trước khi trích ly;

- Rất ít hoặc chưa có nghiên cứu nào được thực hiện với đối tượng là các loại

1.5.1.2. Nghiên cứu về biến tính gelatin

da cá phế liệu phổ biến ở Việt Nam như cá Tra, cá Ngừ đại dương, cá Thu,…

Trong những năm gần đây, nghiên cứu biến tính gelatin được các nhà khoa

học quan tâm nhiều với mục đích cải thiện một số tính chất cơ lý của gelatin như độ

nhớt, độ bền gel, nhiệt độ tan chảy... Nhiều tác nhân khác nhau có bản chất hoá học

như aldehyde, formaldehyde...đã được sử dụng để biến tính. Tuy nhiên đây là

những chất không được phép dùng trong thực phẩm, dược phẩm, nên chỉ có thể ứng

dụng trong phim ảnh hoặc một số ngành công nghiệp khác. Bên cạnh đó, đã có một

số tác nhân biến tính được phép dùng trong thực phẩm như enzyme

transglutaminase, các hợp chất phenolic (acid caffeic, acid tannic, acid ferulic,...)

cũng đã được một số nhà khoa học sử dụng. Kết quả tóm tắt của những nghiên cứu

này được thể hiện ở Bảng 1.5.

Bảng 1.5. Tóm tắt một số nghiên cứu biến tính gelatin từ da cá trên thế giới

Nguồn nguyên

Tài liệu

Điều kiện biến tính

Kết quả

liệu gelatin

tham khảo

Biến tính gelatin bằng enzyme transglutaminase

Da cá Tuyết

Nồng độ gelatin: 5%,

Gelatin

sau biến

tính

Ilona

(Gadus

transglutaminase:

không tan chảy sau 30

Kołodziejska và

morhua)

phút làm nóng trong nước

cộng sự (2004)

[67]

0,15-0,7 mg/ml; nhiệt độ: 4÷50C; thời gian:

đang sôi.

24 giờ.

Da cá Chỉ vàng

Nồng

độ

gelatin

Độ Bloom cao nhất đạt

M.H. Norziah và

(Tenualosa

6,67%; enzyme (mg/g

101,2 g ở nồng độ enzyme

cộng sự (2009)

ilisha)

gelatin): 0,5; 1,0; 3,0

1 mg/g gelatin so với

[85]

và 5,0; nhiệt độ 500C

gelatin nguyên liệu là 65

trong 15 phút.

Cá

trơn

Nhiệt độ 50oC trong

Màng phim có các tính

Jun-Huyn

(Ictalurus

thời gian 10 phút, 20

chất cơ lý được cải thiện

(2012) [89]

punctatus)

phút, 30 phút, 40

đáng kể so với phim

(tạo màng phim

phút.

gelatin không biến tính.

gelatin)

cá Hoki

Nồng độ

enzyme:

Độ Bloom tăng từ 197

Nor

Fazliyana

New Zealand

3,33 mg/g gelatin,

gam lên 278 gam

Mohtar và cộng

(Macruronus

sự (2013) [79]

novaezelandiae)

thời gian 30 phút và nhiệt độ 37oC.

Vảy cá Rô phi

Hàm lượng enzyme:

Màng phim bổ

sung

Wuyin Weng và

(Oreochromis

0%, 1%, 2% và 3%

enzyme có độ bền kéo và

cộng sự (2015)

niloticus)

độ giãn dài đạt 63,03 MPa

(w/w).

[123]

và 19,37% so với màng

(tạo màng phim

phim không có bổ sung

gelatin)

enzyme là 48,85 MPa và

12,11%.

Gelatin cá có độ Hàm lượng enzyme: Độ Bloom

lớn nhất ở Julia Calvarro và

Nguồn nguyên

Tài liệu

Điều kiện biến tính

Kết quả

liệu gelatin

tham khảo

Bloom: 80÷100

0%, 0,35% và 0,7%

nồng độ gelatin 3% và

cộng sự (2016)

(w/v) ở 400C trong 1

nồng độ enzyme 0,35%;

[36]

giờ.

Gelatin vẫn còn trạng thái

gel khi giữ ở 800C trong 1

giờ.

Biến tính gelatin bằng hợp chất phenolic (acid caffeic, acid tannic, acid ferulic,

polyphenol,...)

Gelatin cá có độ

Dùng acid ferulic và

Ở pH 9 tạo liên kết ngang

Na Cao và cộng

Bloom: 100 g

acid tannic ở pH 7 và

tốt hơn pH 7, tính chất của

sự (2007) [34]

pH 9.

màng phim biến tính bằng

(tạo màng phim

acid tannic tốt hơn so với

gelatin)

acid ferulic.

cá mực

Dùng

acid

caffeic,

Ở pH 9, khả năng tăng

Aewsiri Tanong

(Sepia

acid ferulic và acid

hoạt tính kháng oxy hóa

và

cộng

sự

pharaonis)

tannic ở pH: 7 và 9.

cao hơn so với pH 7 trên

(2010) [21]

cả 2 loại acid.

Gelatin cá có độ

Độ Bloom của gelatin

Shantha

Bloom: 225 g

Dùng acid caffeic 1,5%, nhiệt độ 600C,

tăng lên 247 g so với

Lakshmi

pH 9, thời gian 20

gelatin nguyên liệu 225 g.

Kosaraju

và

phút.

cộng sự (2010)

[68]

Da cá Vược

Dùng rutin ở nồng độ

Nồng độ 8 mg/g (rutin) và

Mingyan Yan và

(Theragra

2, 4, 6, 8 mg/ g gelatin

20 mg/g (acid gallic) cải

cộng sự (2011)

chalcogramma)

và acid gallic ở các

thiện khả năng ổn nhiệt và

[124]

nồng độ 10, 20, 30, 40

giảm được khả năng

mg/g gelatin.

trương nở. Cả 2 tác nhân

không ảnh hưởng nhiều

đến khả năng

tạo gel

gelatin.

Nguồn nguyên

Tài liệu

Điều kiện biến tính

Kết quả

liệu gelatin

tham khảo

cá Hoki

Dùng glutaraldehyde,

Glutaraldehyde

cho độ

Nor Fazliyana và

(Macruronus

genipin, acid caffeic ở

Bloom cao nhất: 231 g ở

cộng sự (2014)

novaezelandiae)

nồng độ: 0,022; 0,044;

nồng độ 0,133 M; đến acid

[86]

0,066; 0,111; 0,133 và

caffeic 229 g ở nồng độ

0,177 M.

0,111M; genipin 211 g ở

nồng độ 0,044M. Trong đó

glutaraldehyde trong khi

glutaraldehyde có độc tính

cao nhất.

Da cá Chép bạc

Dịch chiết polyphenol

Màng phim có: Độ thấm

Jian-Hua Li và

(Cyprinidae)

từ chè xanh, hạt nho,

hơi nước giảm; Độ bền

cộng sự (2014)

(tạo màng phim

gừng và lá ginkgo.

kéo, độ giãn dài: tăng. Tất

[70]

cả các màng phim đều có

gelatin)

khả năng kháng oxy hóa

cao hơn so với gelatin

nguyên liệu.

Với những kết quả đã công bố trên thế giới về nghiên cứu biến tính gelatin

chúng tôi nhận thấy rằng:

- Hầu hết các nghiên cứu đều dùng tác nhân sinh học như enzyme

transglutaminase hoặc các acid hữu cơ như: acid ferulic, acid tannic, acid caffeic,

acid gallic để biến tính gelatin từ một số loại da cá không phổ biến tại Việt Nam;

- Rất ít nghiên cứu biến tính gelatin bằng hợp chất polyphenol;

- Phần lớn các nghiên cứu chỉ dừng ở đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố đến

sự thay đổi đặc tính của gelatin biến tính, chưa xác định các điều kiện để đạt hiệu

quả biến tính tốt nhất (độ Bloom cao nhất).

1.5.2. Tình hình nghiên cứu trong nước

Ở Việt Nam, các công trình nghiên cứu thu nhận, ứng dụng gelatin chưa

nhiều. Tuy nhiên vào những năm gần đây, nghiên cứu về gelatin bắt đầu được quan

tâm hơn. Một số công trình nghiên cứu điển hình như Bảng 1.6.

Bảng 1.6. Tóm tắt một số nghiên cứu thu nhận gelatin từ da cá ở Việt Nam

Tài liệu

Điều kiện

Nguyên liệu Điều kiện xử lý

Kết quả

tham khảo

trích ly

Da cá Bò

Acid

citric

- Dùng acid: gelatin

Hồ

Thị

(Balistidae)

(0,1÷1,4%),

acid

không đông đặc;

Duyên

sulfuric

- Dùng vôi: gelatin ở

Duyên

Nhiệt độ: 550C÷650C, Thời gian:3

(0,02÷0,2%), vôi

giờ.

nồng độ 6% có độ nhớt

(2001) [6]

(15÷40 g/l) và

17,3mPas và độ Bloom

enzyme

38,2 g;

chymotrypsin.

- Dùng enzyme: gelatin ở

nồng độ 6% có độ nhớt

15,5 mPas và độ Bloom

11,1 g;

- Hiệu suất: 12%.

Da cá Basa

Dùng

enzyme

Hiệu

suất

thu

hồi:

Nguyễn Thị

(Pangasius

Alkalase, nồng độ

19,16%.

Xuân (2006)

[19]

bocourti)

Nhiệt độ: 600C, Thời gian:5 giờ.

0,05%; ở nhiệt độ 430C, pH 8. thời gian 25 phút.

Cá Thác lác

Huyền phù vôi với

Hiệu

suất

thu

hồi:

Đặng

Thị

(Notopterus

hàm lượng 19 g/l

17,36%.

Thảo (2012)

notopterus)

trong 7 ngày.

[15]

Nhiệt độ: 580C, Thời gian:110

phút.

Cá Rô phi

Dung dịch HCl

Hiệu suất: 14,47%; Độ

Phan Cao

(Oreochrom

0,02%

trong 40

Bloom 210 g; Độ nhớt:

Thị Ngọc

is niloticus)

phút.

1,6961 cSt.

Dung

Nhiệt độ: 650C, Thời gian:170

(2012) [4]

phút.

Cá

Tra

- Dung dịch NaOH

Hiệu suất: 5,57%; Độ

Nguyễn Đỗ

(Pangasiano

0,1M

trong 30

nhớt 3,34 mPa; Độ

Quỳnh

và

don

phút,

Bloom 157,4 g.

cộng

sự

Nhiệt độ: 800C, Thời gian:30

(2015) [14]

hypophthal

- Dung dịch acid

phút.

mus)

acetic

0,07 M

trong 3 giờ

Nhìn chung, các nghiên cứu thu nhận gelatin từ da cá ở Việt Nam còn ít. Hầu

hết các nghiên cứu chọn mục tiêu đạt hiệu suất thu hồi gelatin cao, chưa quan tâm

đến độ bền gel của gelatin. Chưa cho nghiên cứu nào đánh giá hiệu quả của việc kết

hợp acid acetic và Ca(OH)2. Chưa có nghiên cứu nào quan tâm cải thiện tính chất

gelatin bằng phương pháp biến tính.

Tóm lại:

Qua tham khảo các kết quả nghiên cứu đã được công bố ở Việt Nam và trên

thế giới liên quan đến quá trình thu nhận, biến tính gelatin từ phế liệu thuỷ sản,

chúng tôi nhận thấy một số vấn đề còn tồn đọng như sau:

- Mục tiêu của hầu hết các nghiên cứu thu nhận gelatin thường được chọn là

hiệu suất thu hồi; trong khi độ bền gel (độ Bloom) của gelatin vốn là tính chất chức

năng quan trọng hàng đầu để đánh giá chất lượng của gelatin chưa được quan tâm

đúng mức;

- Quá trình thu nhận gelatin từ da cá đã được sấy khô nhằm giảm chi phí bảo

quản nguyên liệu da cá chưa được quan tâm nhiều;

- Việc sử dụng sóng siêu âm để hỗ trợ rút ngắn thời gian xử lý da cá chưa

được nghiên cứu, mặc dù kỹ thuật này đã được khảo sát cho công đoạn trích ly và

trong nghiên cứu thu sản phẩm collagen hoà tan;

- Chưa có nhiều nghiên cứu tìm điều kiện trích ly tối ưu cho các loại da cá

phổ biến ở Việt Nam để thu được gelatin có chất lượng và hiệu suất thu hồi cao;

- Vấn đề làm sạch gelatin (khử màu, mùi) rất quan trọng đối với chất lượng

sản phẩm nhưng chưa được quan tâm nghiên cứu ở trong nước cũng như trên thế

giới;

- Chất lượng và hiệu suất thu nhận gelatin từ các loại da cá phế liệu phổ biến

ở Việt Nam với sản lượng lớn như cá Tra, cá Ngừ Đại Dương, cá Thác lác, cá Thu,..

chưa được nghiên cứu đánh giá một cách toàn diện;

- Đặc biệt ở Việt Nam, chưa có công trình khoa học nào nghiên cứu quá trình

biến tính nhằm cải thiện tính chất chức năng của gelatin để mở rộng phạm vi ứng

dụng.

Trong khi lượng lớn phế liệu thủy sản từ các nhà máy chế biến thủy sản ở

Việt Nam thải ra ngày càng nhiều, một số trường hợp dẫn đến tình trạng ô nhiễm

môi trường, thì vấn đề khai thác nguồn phế liệu này làm nguyên liệu thu nhận

gelatin một cách hiệu quả nhất vẫn chưa được quan tâm nhiều. Chưa có một nghiên

cứu nào đánh giá một cách toàn diện chất lượng và hiệu suất thu hồi gelatin từ các

loại phế liệu phổ biến ở nước ta, khả năng nâng cao chất lượng gelatin và ứng dụng

của chúng.

Hướng nghiên cứu của đề tài được chọn: “Nghiên cứu thu nhận, biến tính

gelatin từ phế liệu thủy sản và ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm” là nhằm

giải quyết các tồn đọng rút ra ở trên.

CHƯƠNG 2

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Nguyên liệu

Nguyên liệu chính dùng trong nghiên cứu là da của một số loại cá gồm: cá Tra

(Pangasius hypophthalmus) được thu mua tại nhà máy chế biến thủy sản Thiên Hà-

tỉnh Tiền Giang; cá Hồi (Oncorhynchus keta); cá Thu (Scomberomorus maculatus),

cá Cờ (Macropodus erythropterus) được thu mua tại Công ty Thủy sản Miền Trung-

SEAPRODEX Đà Nẵng; cá Thác Lác (Notopterus notopterus), cá Ngừ Đại Dương

(Thunnus obesus) được thu mua tại Công ty Thủy sản Bắc Đẩu- TP. Đà Nẵng.

2.2. Hóa chất

Một số hóa chất chính dùng trong nghiên cứu được tóm tắt ở Bảng 2.1

Bảng 2.1. Một số hóa chất chính dùng trong nghiên cứu

TT TÊN HÓA CHẤT XUẤT XỨ ĐẶC TÍNH QUY CÁCH

1 Enzyme transglutaminase Nhật Bản 1000 g/gói Hoạt độ 100

2 Acid caffeic 3 Acid tannic 4 Sigma-Aldrich Sigma-Aldrich Merck 5 g/lọ 50 g/lọ 100 g/lọ U/g ≥ 98% ≥ 98% ≥ 99%

p-dimethylaminobenzalde- hyde

5 Hydroxyproline chuẩn 6 Acid thiobarbituric 7 Acid trinitrobenzensunfonic Merck Sigma-Aldrich Sigma-Aldrich 1 g/lọ 25 g/lọ 25 ml/lọ

(TNBS)

Sigma-Aldrich 8 Chlororamine-T Bio- Rad 9 Acrylamide Bio- Rad 10 Bis-acrylamide 11 Coomassie brilliant blue R250 Bio- Rad Sigma-Aldrich 12 SDS Bio- Rad 13 Tris base 14 Ammonium persulfate (APS) Bio- Rad 15 Bromophenol blue 16 Than hoạt tính (hạt mịn) Sigma-Aldrich Việt Nam 25 g/lọ 100 g/lọ 100 g/lọ 10 g/lọ 100 g/lọ 50 g/lọ 10 g/lọ 10 g/lọ 2,5 kg/bao

≥ 99% ≥ 98% Dung dịch 5% ≥ 95% ≥ 99,9% ≥ 99,9% 99,9% tỷ lệ lọt rây 0,177 mm >

TT TÊN HÓA CHẤT XUẤT XỨ ĐẶC TÍNH QUY CÁCH

tính (hạt trung Việt Nam 2,5 kg/bao

17 Than hoạt bình)

18 Than hoạt tính (hạt lớn) Việt Nam 25 kg/bao

19 Cát Đà Nẵng

Trung Quốc 20 CH3COOH,

95% tỷ lệ lọt rây 2,5 mm > 95% kích thước 3x12 mm kích thước lọt lỗ rây 0,2 mm Đạt tiêu chuẩn phân tích.

Ca(OH)2, Na2HPO4.12H2O, NaOH, Na2SO3, NaH2PO4.H2O, HCl, KBr, glycerol, isopropanol,.. 2.3. Phương pháp nghiên cứu

2.3.1. Sơ đồ nghiên cứu

Sơ đồ nghiên cứu tổng quát được thể hiện ở Hình 2.1.

Xác định thành phần hóa học cơ bản của nguyên liệu da cá gồm: Hàm lượng protein tổng số, collagen, lipid, ẩm và tro.

lượng

1. Khảo sát nguyên liệu da cá gồm: cá Tra, cá Ngừ Đại Dương, cá Thác lác, cá Thu, cá Hồi và cá Cờ. Mục tiêu: Chọn da cá có hàm protein, collagen cao; lipid, tro thấp.

2. Xử lý nguyên liệu da cá gồm da cá lạnh đông và da cá khô. Mục tiêu: Tìm điều kiện xử lý thích hợp để thu gelatin có độ Bloom cao nhất.

2.1. Ngâm nguyên liệu da cá trong dung dịch acid acetic: Nồng độ dung dịch acid từ 2,5÷200 mM, thời gian ngâm từ 1÷9 giờ. 2.2. Ngâm nguyên liệu da cá trong huyền phù vôi: Hàm lượng vôi 5÷30 g/l, thời gian ngâm từ 1÷9 ngày, riêng da cá Hồi từ 6÷36 giờ. 2.3. Ngâm nguyên liệu da cá kết hợp huyền phù vôi- acid acetic. Chọn nồng độ acid và hàm lượng vôi tối ưu từ mục 2.1 và 2.2, khảo sát thời gian ngâm da cá trong huyền phù vôi (1÷2,5 ngày) và dung dịch acid acetic (1÷4 giờ). 2.4. Sử dụng siêu âm để hỗ trợ quá trình ngâm da cá trong huyền phù vôi với điều kiện siêu âm như sau: Biên độ: 60÷100%, chu kỳ: 0,6÷1 giây, thời gian: 60÷120 phút, công suất 400W.

3. Trích ly gelatin

3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly: khảo sát ở các mức nhiệt độ: 45, 50, 55, 60 và 650C. 3.2. Ảnh hưởng của thời gian trích ly: khảo sát ở các mức thời gian: 5, 6, 7, 8 và 9 giờ. 3.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi/ da cá: khảo sát ở các mức tỷ lệ: 3/1; 4/1; 5/1 và 6/1 (v/w). Mục tiêu: Tìm điều kiện trích ly thích hợp để thu gelatin có độ Bloom cao nhất

4.1. Ảnh hưởng của loại tác nhân khử màu, khử mùi gồm than hoạt tính và cát. 4.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ khử màu, khử mùi: khảo sát trong khoảng nhiệt độ 30÷650C 4.3. Ảnh hưởng của thời gian khử màu, khử mùi: khảo sát trong khoảng thời gian 30÷90 phút. 4.4. Ảnh hưởng của hàm lượng than hoạt tính: khảo sát trong khoảng 0,5%÷2,5% (w/v).

4. Làm sạch gelatin Mục tiêu: Tìm điều kiện làm sạch gelatin tối ưu để gelatin thu được có màu trắng sáng nhất và hàm lượng chất gây mùi (hàm lượng nitơ bazơ bay hơi (TVB-N), hàm lượng acid trimethylamin (TMA), chỉ số TBA (acid thiobarbituric) thấp nhất.

5. Xác định đặc tính của gelatin thành phẩm Mục tiêu: Xác định khối lượng phân tử, cấu trúc gel, các dạng liên kết, thành phần acid amin và các chỉ tiêu an toàn vệ thực phẩm của sinh gelatin.

5.1. Xác định khối lượng phân tử bằng phương pháp điện di. 5.2. Xác định cấu trúc gel bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM). 5.3. Xác định các dạng liên kết trong gelatin bằng phổ hồng ngoại FTIR. 5.4. Xác định thành phần acid amin bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC. 5.5. Xác định hàm lượng kim loại nặng (As, Pb, Cd, Hg) bằng kỹ thuật phổ hấp thụ nguyên tử. 5.6. Xác định các chỉ tiêu vi sinh gồm: - Tổng vi sinh vật hiếu khí theo TCVN 4884- 1:2015 (ISO4833-1:2013); - Vi khuẩn E. coli theo TCVN 7924-2:2008; - Staphylococcus aureus theo TCVN 4830- 1:2005.

6. Bảo quản gelatin Mục tiêu: Tìm điều kiện bảo quản gelatin thành phẩm tốt nhất về nhiệt độ, loại bao bì, thời gian.

6.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến sự thay đổi độ Bloom, độ ẩm và tính chất cảm quan của gelatin. 6.2. Ảnh hưởng của loại bao bì bảo quản đến sự thay đổi độ Bloom, độ ẩm và tính chất cảm quan của gelatin.

7. Biến tính gelatin bằng enzyme transglutaminase, acid caffeic, acid tannic, polyphenol. Mục tiêu: Cải thiện độ Bloom, độ nhớt và mức độ liên kết ngang của gelatin. 7.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ biến tính đến độ Bloom, độ nhớt và mức độ liên kết ngang của gelatin. 7.2. Ảnh hưởng của thời gian biến tính đến độ Bloom, độ nhớt và mức độ liên kết ngang của gelatin. 7.3. Ảnh hưởng của hàm lượng tác nhân biến tính đến độ Bloom, độ nhớt và mức độ liên kết ngang của gelatin.

8. Ứng dụng gelatin Mục tiêu: Đánh giá khả năng ứng dụng gelatin: - Làm chất tạo gel trong sản xuất bánh chocopie, kẹo dẻo; - Tạo màng phim trong bảo quản thịt và vi bao chất màu anthocyanin.

8.1. Ứng dụng làm nhận kem Mashmallow trong bánh chocopie tại nhà máy bánh kẹo Biscafun Quảng Ngãi. 8.2. Ứng dụng trong sản xuất kẹo dẻo gelatin. 8.3. Ứng dụng làm vật liệu vi bao anthocyanin. Chỉ tiêu cần xác định: Hiệu suất vi bao, hàm lượng anthocyanin, độ ẩm, độ hòa tan, độ bền màu. 8.4. Ứng dụng làm màng phim trong bảo quản lạnh thịt. - Chỉ tiêu cần xác định của màng phim gồm: độ dày, độ hòa tan, độ trương phồng, độ thấm ẩm, độ bền kéo và độ giãn dài. - Chỉ tiêu cần xác định của thịt gồm: pH, độ ẩm, màu, nitơ bazơ bay hơi (TVB-N), chỉ số TBA (acid thiobarbituric), chỉ tiêu vi sinh,..

Hình 2.1. Sơ đồ nghiên cứu tổng quát

2.3.2. Bố trí thí nghiệm

2.3.2.1. Sơ đồ quy trình thu nhận gelatin từ da cá

Sơ chế Ngâm da cá Rửa Trích ly Da cá phế liệu

Bảo quản Làm sạch Sấy Gelatin thành phẩm

Hình 2.2. Sơ đồ quy trình thu nhận gelatin từ da cá

2.3.2.2. Mô tả thí nghiệm

a. Sơ chế, bảo quản da cá phế liệu: Mẫu da cá được lấy từ nhà máy theo

TCVN 5276- 1990. Sau đó được rửa qua dung dịch chlorine 50 ppm, loại bỏ hết vảy,

thịt còn dính trên da, rửa sạch, cắt miếng với kích thước 2x3cm. Tiếp theo da cá được

cấp đông và bảo quản ở -30÷(-200C) hoặc sấy ở 450C đến độ ẩm 10÷12% bảo quản

trong bao PE ở nhiệt độ thường.

b. Xử lý trước khi ngâm hoá chất:

- Đối với da cá lạnh đông: Da lạnh đông được rã đông bằng không khí tự nhiên

trong thời gian 6 giờ, sau đó được rửa lại nhiều lần bằng nước sạch, vắt ráo, đo ẩm.

- Đối với da cá khô: Da cá khô được ngâm trong nước sạch với tỷ lệ da/nước =

1/5 (w/v) trong 12 giờ để da cá hồi nguyên đến độ ẩm khoảng 55÷60% tương đương

c. Ngâm da cá: Da cá được ngâm trong dung dịch acid acetic, huyền phù vôi

như da lạnh đông, vắt ráo, đo ẩm.

hoặc ngâm kết hợp trong huyền phù vôi - dung dịch acid. Quá trình ngâm được thực

hiện với 2 loại da cá (da lạnh đông và da khô), có và không có siêu âm hỗ trợ.

c.1. Trường hợp không có siêu âm:

- Ngâm trong dung dịch acid acetic (phương pháp acid): Mỗi thí nghiệm lấy

50 g da cá ngâm vào dung dịch acid acetic với nồng độ từ 2,5÷200 mM, thời gian

ngâm từ 1÷9 giờ tùy theo từng loại da cá, tỷ lệ da cá/ acid = 1/6 (w/v) ở nhiệt độ

phòng, đảo trộn bằng máy lắc. Sau khi ngâm, da cá được rửa nhiều lần bằng nước

sạch đến pH trung tính, trích ly ở điều kiện: nhiệt độ: 550C, thời gian: 6 giờ, tỷ lệ

nước/da cá = 4/1, sấy ở 450C trong 18 giờ đến độ ẩm 10÷12%. Lấy mẫu xác định độ

Bloom, độ nhớt, độ ẩm, hiệu suất thu hồi để tìm nồng độ acid và thời gian ngâm

acid thích hợp.

- Ngâm trong huyền phù vôi (phương pháp kiềm): Mỗi thí nghiệm lấy 50 g da

cá ngâm vào huyền phù vôi với hàm lượng từ 5÷30 g/l, thời gian ngâm từ 1÷9 ngày

tùy theo từng loại da cá, riêng cá Hồi được khảo sát từ 6÷36 giờ, tỷ lệ da cá/ huyền

phù vôi = 1/6 (w/v) ở nhiệt độ phòng, đảo trộn bằng máy lắc. Sau khi ngâm, da cá

được rửa bằng nước sạch đến pH trung tính, trích ly và sấy như trên. Lấy mẫu xác

định độ Bloom, độ nhớt, độ ẩm, hiệu suất thu hồi để tìm hàm lượng vôi và thời gian

ngâm vôi thích hợp.

- Ngâm kết hợp trong huyền phù vôi - dung dịch acid acetic: Mỗi thí nghiệm

lấy 50 g da cá ngâm vào huyền phù vôi với hàm lượng vôi thích hợp nhất từ phương

pháp kiềm cho mỗi loại da cá, thời gian ngâm vôi từ 0,5÷2,5 ngày, riêng cá Hồi từ

2÷8 giờ, tỷ lệ da cá/ huyền phù vôi = 1/6 (w/v) ở nhiệt độ phòng. Sau đó da cá được

rửa nhiều lần bằng nước sạch đến pH trung tính. Da cá tiếp tục được ngâm trong

dung dịch acid acetic với nồng độ acid thích hợp nhất từ phương pháp acid, thời

gian từ 0,5÷2,5 giờ, tỷ lệ da cá/ acid = 1/6 (w/v) ở nhiệt độ thường, đảo trộn bằng

máy lắc. Da cá được rửa lại, trích ly và sấy như trên. Lấy mẫu xác định độ Bloom,

độ nhớt, độ ẩm, hiệu suất thu hồi để tìm thời gian ngâm vôi và thời gian ngâm acid

thích hợp.

c.2. Trường hợp có siêu âm:

Nghiên cứu cho 2 phương pháp:

- Ngâm da cá trong huyền phù vôi có siêu âm hỗ trợ: Lấy 50 g da cá ngâm

trong huyền phù vôi với hàm lượng vôi thích hợp nhất từ phương pháp kiềm và

khảo sát các điều kiện siêu âm: Biên độ siêu âm: 60÷100%; chu kỳ đóng ngắt:

0,6÷1 giây; thời gian siêu âm: 60÷120 phút. Sau đó, da cá được rửa, trích ly, sấy

như trên và lấy mẫu xác định độ Bloom, độ nhớt, độ ẩm, hiệu suất thu hồi để tìm

biên độ, chu kỳ và thời gian siêu âm thích hợp.

- Ngâm da cá bằng phương pháp kết hợp huyền phù vôi - dung dịch acid acetic

có siêu âm hỗ trợ: Lấy 50 g da cá ngâm trong huyền phù vôi với hàm lượng vôi

thích hợp nhất từ phương pháp kiềm, điều kiện siêu âm gồm: biên độ, chu kỳ đóng

ngắt thích hợp từ nghiên cứu trước và nghiên cứu thời gian siêu âm ở mức 20 phút,

25 phút, 30 phút, 35 phút. Sau đó da cá được rửa đưa về pH trung tính và ngâm

trong dung dịch acid acetic với nồng độ thích hợp nhất từ phương pháp acid trong

thời gian 2 giờ. Tiếp theo, da cá được rửa, trích ly, sấy như trên và lấy mẫu xác định

độ Bloom, độ nhớt, độ ẩm, hiệu suất thu hồi để tìm thời gian siêu âm thích hợp

trong huyền phù vôi.

d. Trích ly: Chọn điều kiện thích hợp nhất ở công đoạn ngâm da cá (mục c) để

xử lý da cá trước khi nghiên cứu công đoạn trích ly.

Quá trình trích ly được nghiên cứu ở các điều kiện như sau: nhiệt độ từ

45÷650C; thời gian từ 5÷9 giờ; tỷ lệ dung môi/ da cá (lỏng /rắn) từ 3/1÷6/1. Dịch

trích ly được lọc qua 3 lớp vải, sau đó sấy thu gelatin, lấy mẫu xác định độ Bloom,

độ nhớt, độ ẩm, hiệu suất thu hồi để tìm ra nhiệt độ, thời gian và tỷ lệ dung môi/ da

cá trong quá trình trích ly.

e. Làm sạch gelatin:

- Chọn tác nhân làm sạch: Lấy 100 ml dịch gelatin sau khi trích ly (nhiệt độ

450C), chuẩn hoá về 6,70Bx, bổ sung than hoạt tính (3 loại: hạt mịn, trung bình và

hạt lớn) và cát với tỷ lệ 2% (w/v) so với thể tích dịch gelatin, giữ ở nhiệt độ 450C,

thời gian 60 phút. Sau đó hỗn hợp được lọc để thu dịch gelatin trong hoàn toàn và

xác định độ đục, độ hấp thụ quang ở bước sóng 450 nm.

- Quá trình làm sạch bằng than hoạt tính: Lấy 100 ml dịch gelatin sau khi

trích ly (nhiệt độ 450C) ở nồng độ 6,7 0Bx, bổ sung than hoạt tính và nghiên cứu ở

các điều kiện như sau: nhiệt độ xử lý: 30÷650C, tỷ lệ than hoạt tính: 0,5÷2,5% và

thời gian xử lý: 30÷90 phút. Sau đó hỗn hợp được lọc để thu được dịch gelatin trong

hoàn toàn. Lấy mẫu dịch gelatin trong xác định độ đục, độ hấp thụ quang ở bước

sóng 450 nm, Nitơ bazơ bay hơi tổng (TVB-N), Trimethylamine (TMA) và chỉ số

TBA (acid thiobarbituric).

f. Sấy: Dịch gelatin sau khi được làm sạch được sấy ở 450C trong thời gian

18 giờ đến độ ẩm 10÷12%.

g. Bảo quản:

Mỗi mẫu thí nghiệm lấy 20g gelatin cho vào bao LDPE (low density

polyethylene) và HDPE (high density polyethylene) nghiên cứu bảo quản trong hai

điều kiện: nhiệt độ thường và trong phòng lạnh (22÷250C). Sau mỗi chu kỳ 15 ngày

lấy mẫu xác định độ ẩm, độ bền gel và cảm quan trong thời gian 120 ngày.

2.3.2.3. Quy trình biến tính gelatin tổng quát

Enzyme transglutaminase, acid caffeic, acid tannic, polyphenol.

Biến tính gelatin Chuẩn bị dung dịch gelatin Gelatin nguyên liệu

Sấy Gelatin sau biến tính

2.3.2.4. Mô tả thí nghiệm

Hình 2.3. Sơ đồ nghiên cứu biến tính gelatin

a. Gelatin nguyên liệu: Gelatin nguyên liệu được thu nhận từ da cá Ngừ Đại

Dương bằng phương pháp kết hợp vôi- acid acetic với độ Bloom 102,8 g; độ ẩm

11,53%.

b. Chuẩn bị dung dịch gelatin: Cho 10 g gelatin nguyên liệu vào cốc 250 ml,

bổ sung nước cất vào đảm bảo nồng độ dịch gelatin theo yêu cầu. Ngâm gelatin

trong nước cất ở nhiệt độ phòng trong 1 giờ cho gelatin hấp thụ nước và trương nở.

Nâng nhiệt độ dịch gelatin lên 400C, giữ trong 15 phút, khuấy liên tục cho gelatin

tan hoàn toàn.

c. Biến tính gelatin: Gelatin được biến tính bằng các tác nhân gồm: enzyme

transglutaminase, acid caffeic, acid tannic và polyphenol với mục tiêu tăng độ

Bloom, độ nhớt và mức độ liên kết ngang.

- Biến tính bằng enzyme transglutaminase: Dung dịch gelatin ở các nồng độ

12%, 15%, 18% và 21% được điều chỉnh về pH 7 bằng dung dịch NaOH 1N. Sau

đó bổ sung enzyme transglutaminase với các mức hàm lượng 15 mg/g, 20 mg/g, 25

mg/g và 30 mg/g gelatin, mẫu được khuấy liên tục và giữ ở các mức nhiệt độ 300C,

350C, 400C và 450C. Kết thúc quá trình biến tính, enzyme được vô hoạt bằng cách

cho dịch gelatin vào bể cách thủy ở 1000C trong 2 phút. Sau biến tính, đem xác định

độ Bloom, độ nhớt và mức độ liên kết ngang của mẫu gelatin.

- Biến tính bằng acid caffeic, acid tannic và polyphenol: Dung dịch gelatin ở

các nồng độ: 9%, 12%, 15% và 18% (biến tính bằng acid caffeic), 10%, 15%, 20%

và 25% (biến tính bằng acid tannic và polyphenol) được điều chỉnh về pH 9 bằng

dung dịch NaOH 1N. Sau đó bổ sung tác nhân biến tính với hàm lượng như sau:

acid caffeic (5 mg/g, 10 mg/g, 15 mg/g và 20 mg/g gelatin), acid tannic (5 mg/g, 15

mg/g, 25 mg/g và 35 mg/g gelatin) và polyphenol (10 mg/g, 15 mg/g, 20 mg/g và

25 mg/g gelatin), mẫu được sục khí liên tục và giữ ở các mức nhiệt độ 300C, 350C,

400C và 450C. Kết thúc quá trình biến tính, xác định độ Bloom, độ nhớt và mức độ

liên kết ngang của mẫu.

2.3.3. Phương pháp phân tích hóa lý

2.3.3.1. Xác định hiệu suất thu hồi gelatin

Hiệu suất thu hồi gelatin được tính bằng phần trăm (%) khối lượng gelatin

thu được so với khối lượng da cá ban đầu [42][56].

2.3.3.2. Phương pháp xác định độ pH của gelatin

mgelatin Hiệu suất (%) = 100 mda cá

Mẫu gelatin dạng dung dịch được chuẩn bị ở nồng độ 6,67%. Độ pH được

xác định bằng máy đo pH để bàn (Mettler Toledo Inlab Expert Pro-ISM) thông qua

2.3.3.3. Phương pháp xác định độ nhớt gelatin

điện cực đầu thủy tinh [78][88].

Độ nhớt của gelatin được xác định dưạ trên lực cản của dung dịch nhớt với

đầu trục quay được đặt ngập trong dịch tạo nên độ lệch cho lò xo hiệu chỉnh nối trục

quay với bộ phận xử lý số liệu. Độ nhớt của gelatin được đo ở nhiệt độ 600C với

2.3.3.4. Phương pháp xác định độ bền gel gelatin (độ Bloom)

nồng độ 6,67%, đơn vị: centiPoise (cP) [88].

Gelatin được pha thành dung dịch ở nồng độ 6,67% bằng cách cho gelatin

vào nước cất ở nhiệt độ phòng trong thời gian 1 giờ để hấp thụ nước và trương nở.

Sau đó dung dịch gelatin được đun nóng đến 600C và giữ trong 25 phút để gelatin

tan hoàn toàn. Cho dung dịch gelatin vào cốc với đường kính 3,8 cm, chiều cao 2,7

cm để ở nhiệt độ phòng 30 phút, làm lạnh ở 100C trong thời gian 16÷18 giờ để hình

thành cấu trúc gel gelatin. Độ bền gel được xác định bằng lực tối đa của piston có

đường kính 12,7 mm khi đâm xuyên trên bề mặt mẫu 4 mm với vận tốc 0,5 mm/s ở

100C bằng máy Rheo Tex của hãng Sun Scientific- Nhật Bản. Đơn vị: gam (g)

2.3.3.5. Phương pháp xác định mức độ tạo liên kết ngang

[98][106].

Trong môi trường có pH 8÷9, phản ứng giữa 2,4,6-trinitrobenzene sulfonic

acid (TNBS) với nhóm amine tự do của protein tạo thành sản phẩm có màu vàng

cam. Độ hấp thụ quang được đo ở bước sóng 420 nm [71][127].

không màu có màu

Mức độ tạo liên kết ngang (LKN) được xác định theo công thức:

� 𝑥𝑥100 LKN(%) = �1 − 2.3.3.6. Xác định hàm lượng hydroxyproline Độ ℎấ𝑝𝑝 𝑡𝑡ℎụ 𝑐𝑐ủ𝑎𝑎 𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑎𝑎𝑡𝑡𝑔𝑔𝑔𝑔 𝑠𝑠𝑎𝑎𝑠𝑠 𝑘𝑘ℎ𝑔𝑔 𝑡𝑡ạ𝑜𝑜 𝑔𝑔𝑔𝑔ê𝑔𝑔 𝑘𝑘ế𝑡𝑡 𝑔𝑔𝑔𝑔𝑎𝑎𝑔𝑔𝑔𝑔 Độ ℎấ𝑝𝑝 𝑡𝑡ℎụ 𝑐𝑐ủ𝑎𝑎 𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑎𝑎𝑡𝑡𝑔𝑔𝑔𝑔 𝑡𝑡𝑡𝑡ướ𝑐𝑐 𝑘𝑘ℎ𝑔𝑔 𝑡𝑡ạ𝑜𝑜 𝑔𝑔𝑔𝑔ê𝑔𝑔 𝑘𝑘ế𝑡𝑡 𝑔𝑔𝑔𝑔𝑎𝑎𝑔𝑔𝑔𝑔

Hydroxyproline được xác định dựa trên phản ứng tạo màu giữa

hydroxyproline oxy hóa với p-dimethylaminobenzaldehyde ở nhiệt độ 600C. Độ hấp

thụ của dung dịch màu được đo ở bước sóng 560 nm bằng máy quang phổ UV-VIS

CARY 60 cùng với dung dịch hydroxyproline chuẩn. Từ kết quả độ hấp thụ của các

mẫu phân tích và đường chuẩn của hydroxyproline suy ra được hàm lượng

2.3.3.7. Xác định hàm lượng collagen

hydroxyproline có trong mẫu nghiên cứu [39][97][103].

Hàm lượng collagen được xác định thông qua hàm lượng hydroxyproline có

trong mẫu. Hàm lượng collagen = hàm lượng hydroxyproline * α (với α= 100/tỷ số

% hydroxyproline có trong gelatin) [10][40].

2.3.3.8. Xác định khối lượng phân tử gelatin bằng phương pháp điện di

Kỹ thuật điện di protein dựa trên sự dịch chuyển của các phân tử protein tích

điện duới tác động của điện truờng, chúng sẽ dịch chuyển về các cực (+) hoặc (-)

tùy theo điện tích của chúng.

Mẫu protein sau khi đã xử lý được nạp vào các giếng trong khuôn gel

polyacrylamide trong dung dịch đệm thích hợp. Dòng điện chạy từ đầu này đến đầu

kia của gel làm cho protein tích điện dịch chuyển trong khuôn gel. Tùy thuộc vào

kích thước mà mỗi protein sẽ dịch chuyển với tốc độ khác nhau, sau quá trình chạy

điện di, các phân tử protein sẽ phân bố ở các vị trí khác nhau trên khuôn gel, chúng

được phân tách theo kích thước và theo khối lượng. Quá trình điện di mẫu được

chạy cùng với mẫu protein marker với khối lượng phân tử đã biết [42][54]. Cách

2.3.3.9. Xác định hàm lượng acid amin bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)

tiến hành cụ thể được trình bày ở phụ lục 1.3.

Mẫu gelatin sau khi được thủy phân thành các acid amin bằng HCl được tiêm

vào cột sẽ được pha động lôi kéo qua cột. Dựa vào khả năng tương tác khác nhau

giữa các acid amin có trong mẫu với pha tĩnh và pha động mà chúng được tách ra

khỏi nhau, sau khi di chuyển ra khỏi cột sẽ được ghi nhận bởi bộ dò cụ thể. Từ các

peak thu được tại bước sóng hấp thụ cực đại của acid amin sẽ dự đoán sự có mặt và

tỷ lệ các loại acid amin của gelatin. Mẫu acid amin được phân tích trên hệ thống

HPLC hiệu L-8800 của hãng Hitachi- Nhật Bản với detector UV ở bước sóng 570

nm. Thành phần pha động gồm đệm borat, acetonitrile, nước cất tinh khiết. Tốc độ

dòng 0,5 ml/ phút, nhiệt độ cột 350C.

Quá trình phân tích được thực hiện tại Trung tâm kỹ thuật tiêu chuẩn đo

2.3.3.10. Xác định hình ảnh vi cấu trúc của gelatin bằng kính hiển vi điện tử

quét SEM (Scanning Electron Microscopy)

lường chất lượng 3. Địa chỉ: 49 Pasteur, Quận 1, TP. Hồ Chí Minh.

Kính hiển vi điện tử quét là một loại kính hiển vi điện tử có thể tạo ra ảnh với

độ phân giải cao (có thể lên đến 100.000 lần) của bề mặt mẫu vật bằng cách sử dụng

một chùm điện tử (chùm các electron) hẹp quét trên bề mặt mẫu.

Việc tạo ảnh của mẫu vật được thực hiện thông qua việc ghi nhận và phân

tích các bức xạ phát ra từ tương tác của chùm điện tử với bề mặt mẫu vật. Khi một

chùm điện tử (chùm electron) (được phát ra từ súng phóng điện tử) chiếu lên bề mặt

mẫu vật, tạo ra sự tương tác giữa chùm electron và mẫu vật phát ra các bức xạ. Sự

tạo ảnh trong SEM và các phép phân tích được thực hiện thông qua việc phân tích

các bức xạ này [9][95][121]. Mẫu được phân tích tại Viện Vệ sinh dịch tễ Trung

2.3.3.11. Xác định phổ hồng ngoại của gelatin bằng kỹ thuật hồng ngoại FT-

ương. Địa chỉ: Số 1 - Phố Yecxanh - Quận Hai Bà Trưng - Hà Nội.

Kỹ thuật hồng ngoại dựa trên hiệu ứng của các hợp chất hóa học có khả năng

hấp thụ chọn lọc các bức xạ hồng ngoại. Sau khi hấp thụ các bức xạ hồng ngoại, các

phân tử của hợp chất hóa học dao động với nhiều vận tốc dao động và xuất hiện nhiều

dải phổ hấp thụ. Các dao động (các peak) khác nhau xuất hiện trong phổ hồng ngoại

tương ứng với các nhóm chức đặc trưng và các liên kết có trong phân tử hợp chất.

2.3.3.12. Xác định hàm lượng acid trimethylamin (TMA) theo AOAC 971.14

Phổ hồng ngoại được ghi nhận ở số sóng khoảng 400÷4000 cm-1 [26][57][66].

Các hợp chất chứa nitơ có trong mẫu gelatin được chiết bằng dung dịch acid

tricloroacetic. Sau đó dùng formaldehyde để cố định dimethylamine (DMA) và

ammonia có trong mẫu. Dịch chiết được chưng cất bằng hơi nước và các thành phần

nitơ được hấp thụ trong bình chứa acid. Dùng acid picric để tạo màu cho dung dịch

và đo độ hấp thụ ở bước sóng 410nm cùng với dung dịch acid trimethylamin chuẩn

2.3.3.13. Xác định chỉ TBA (số acid thiobarbituric) bằng kỹ thuật đo quang

[99][112][126].

Mẫu thí nghiệm (10g) được thủy phân bằng HCl 4N, sau đó hỗn hợp chất

bay hơi được nhận bằng cách chưng cất trong hệ thống Kjeldahl. Lấy 5ml hỗn hợp

thu được cho phản ứng tạo màu với acid thiobarbituric 0,02M (5ml) ở 1000C trong

30 phút. Mẫu được đo độ hấp thụ quang ở bước sóng 430nm sau khi đã được làm

nguội. Chỉ số TBA được tính bằng (mg malonaldehyde/kg mẫu) = 7,8 x D. Với D là

độ hấp thụ quang của mẫu [90][119].

2.3.3.14. Xác dịnh hàm luợng polyphenol tổng số theo phương pháp Folin-

Ciocalteu (TCVN 9745-1:2013, ISO 14502-1:2005)

2.3.3.15. Xác định độ ẩm theo AOAC 927.05 (2012)

2.3.3.16. Xác định hàm lượng tro theo TCVN 5105:2009

2.3.3.17. Xác định hàm lượng kim loại nặng bằng kỹ thuật phổ hấp thụ

nguyên tử (As, Pb, Cd, Hg) theo AOAC 2013.06

2.3.3.18. Phương pháp đo độ màu của gelatin

Độ màu của gelatin được đo bằng máy Chroma meter CR-400/410, dựa trên

nguyên lý đo màu sắc theo hệ thống CIELAB, hệ thống màu được thể hiện thông

qua ba trị số chính L*, a*, b*. Trong đó, giá trị L*: đại diện cho màu trắng sáng;

2.3.3.19. Phương pháp xác định chiều dày màng phim

a*: đại diện màu đỏ/ xanh dương; b*: đại diện cho màu vàng/ xanh da trời [69][72].

Độ dày của màng được đo bằng micrometer kỹ thuật số (Mitutoyo, Model

ID-C112PM, Số Serial 00320, Mituyoto Corp., Kawasaki-shi, Nhật Bản). Đo 5 vị

2.3.3.20. Phương pháp xác định độ hòa tan màng phim

trí khác nhau để lấy giá trị trung bình [27][122].

Mẫu phim (20 mm x 20 mm) được sấy ở 1040C trong 24 giờ, làm nguội và

cân được trọng lượng ban đầu (Wi). Sau đó, cho mẫu phim vào cốc chứa 50 ml

nước cất, đặt trong máy rung trong 24 giờ ở 250C. Tiếp theo, mẫu phim được sấy ở

1040C trong 24 giờ, làm nguội và cân được trọng lượng sau cùng (Wf). Độ hòa tan

− W W

(%)

.100

W i

2.3.3.21. Phương pháp xác định độ trương phồng màng phim

(S%) được tính theo công thức [70][129]:

Mẫu phim (20 mm x 20 mm) được sấy ở 1040C trong 24 giờ, làm nguội và cân

được trọng lượng ban đầu (Wi). Sau đó, mẫu phim được cho vào cốc chứa 50 ml nước

cất ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ. Tiếp theo, mẫu phim được lấy ra, loại bỏ hết nước

trên bề mặt bằng bông thấm nước, sau đó cân được trọng lượng sau cùng (Wf). Độ

(%)

.100

− W W f i W i

2.3.3.22. Phương pháp xác định độ thấm hơi nước màng phim

trương phồng (SW%) được tính theo công thức [20][61][80]:

Mẫu màng phim với đường kính 7cm được điểu chỉnh độ ẩm bằng cách đặt

vào môi trường có độ ẩm tương đối 75±5% ở 250C trong 24 giờ trước khi thí

nghiệm. Màng phim được phủ trên miệng cốc nhôm (đường kính 5,6cm, chiều cao

2,1cm) chứa 10g silicagel, màng phim được cố định trên cốc nhôm bằng parafin và

cân được trọng lượng ban đầu. Các cốc được cho vào bình hút ẩm chứa dung dịch

muối NaCl bão hòa để điều chỉnh độ ẩm tương đối 75±5% và được kiểm soát ở

nhiệt độ ở 25±1°C. Cân lại cốc nhôm mỗi 12 giờ trong 5 ngày để xác định độ tăng

khối lượng màng phim. Độ thấm hơi nước của màng phim (WVP) được xác định

(g.mn/ hm .kPa)

WVP

∆ .

G . W A RH P

theo công thức [45][87][129]:

Trong đó: δ: độ dày trung bình của màng phim (mm); G: tốc độ thấm hơi

nước, tính bằng hồi quy tuyến tính của sự tăng khối lượng theo thời gian (g/h); A:

diện tích màng phim (m2); ∆RH: sự chênh lệch về độ ẩm tương đối (0,75); Pw: áp

2.3.3.23. Phương pháp xác định độ bền kéo (TS), độ giãn dài (EAB) màng

phim

suất hơi nước riêng phần ở nhiệt độ thí nghiệm 250C (3,167kPa).

Độ bền kéo (TS) và độ giãn dài (EAB) của màng phim được xác định bằng

máy đo sức bền cơ INSTRON series 5543. Mẫu màng phim được điều chỉnh độ ẩm

bằng cách đặt vào môi trường có độ ẩm tương đối 75±5% ở 250C trong 24 giờ.

Màng phim (6cm x 1cm) được gắn giữa các kẹp kéo căng của máy. Khoảng cách

ban đầu giữa các kẹp L = 5cm và tốc độ kéo được cài đặt ở 0,1cm/s. Đường cong

2.3.3.24. Xác định hàm lượng SO2 theo TCVN 8354:2010

2.3.3.25. Xác định hàm lượng anthocyanin bằng phương pháp pH vi sai

ứng suất biến dạng được ghi lại bởi máy tính được kết nối với máy đo [77][129].

(AOAC 2005.02).

Dựa trên sự đổi màu và thay đổi độ hấp thụ của anthocyanin ở pH khác nhau.

Tại pH 1,0 các anthocyanin ở dạng muối oxinium (còn gọi là cation flavylium) có

màu và có độ hấp thụ cực đại. Ở pH 4,5 anthocyanin có dạng carbinol không màu

2.3.3.26. Phương pháp xác định hiệu suất vi bao

nên độ hấp thụ gần như bằng không [1] [13][25].

Hiệu suất của quá trình vi bao (EE) được tính bằng tỉ lệ phần trăm (%) giữa

tổng hàm lượng anthocyanin (TAC) có trong mẫu sau khi vi bao và hàm lượng

(%)

.100

anthocyanin trên bề mặt (SAC) của các hạt sau khi vi bao và được tính theo công

− TAC SAC TAC

thức [25].

Trong đó:

- TAC được xác định như sau: Lấy 100 mg mẫu, thêm 1 ml nước cất, dùng

chày và cối để nghiền nát mẫu để giải phóng anthocyanin có trong mẫu. Sau đó

thêm 10 ml ethanol 80%, chiết trong 5 phút, lọc trong và xác định hàm lượng

anthocyanin như mục 2.3.3.24.

- SAC được xác định như sau: Lấy 100 mg mẫu rửa nhanh với 10 ml ethanol

80% trong 10 giây, lọc trong và xác định hàm lượng anthocyanin như mục 2.3.3.24.

2.3.4. Phương pháp phân tích hóa sinh

2.3.4.1. Xác định hàm lượng protein bằng phương pháp Kjeldahl AOAC

2011.04.

2.3.4.2. Xác định hàm lượng nitơ bazơ bay hơi tổng (TVB-N) theo TCVN

9215:2012.

2.3.4.3. Xác định hàm lượng lipid bằng phương pháp Soxhlet AOAC 948.15.

2.3.4.4. Xác định hàm lượng đường khử theo phương pháp Bertrand.

2.3.5. Phương pháp phân tích vi sinh

2.3.5.1. Xác định tổng vi sinh vật hiếu khí theo TCVN 4884-1:2015

(ISO4833-1:2013)

2.3.5.2. Xác định vi khuẩn E. coli theo TCVN 7924-2:2008

2.3.5.3. Xác định Staphylococcus aureus theo TCVN 4830-1:2005

2.3.6. Phương pháp phân tích cảm quan

2.3.6.1. Đánh giá mức độ mùi của gelatin

Mức độ mùi của mẫu gelatin được xác định bằng cảm quan theo phương

pháp cho điểm. Hội đồng đánh giá cảm quan gồm 10 thành viên, là giảng viên của

Bộ môn chế biến và phân tích- kiểm nghiệm thuộc Trường Cao đẳng Lương thực-

Thực phẩm. Mức độ mùi được đánh giá bằng thang điểm từ 0 đến 5. Với điểm 0:

không phát hiện mùi; điểm 1: mùi cực nhẹ; điểm 2: mùi nhẹ; điểm 3: mùi vừa phải;

điểm 4: mùi mạnh và điểm 5: mùi cực mạnh. Kết quả điểm trung bình của mẫu

được xử lý bằng phần mềm Minitab 16 để so sánh, nếu mẫu nào có điểm trung bình

thấp nhất ứng với mùi nhẹ nhất và mẫu nào có điểm trung bình cao nhất ứng với

2.3.6.2. Đánh giá mức độ ưa thích của kẹo dẻo

mùi mạnh nhất [18][114].

Mức độ ưa thích của kẹo dẻo được xác định bằng cảm quan theo phương

pháp thị hiếu chấp nhận (cho điểm thị hiếu). Hội đồng đánh giá cảm quan gồm 100

thành viên, là sinh viên năm thứ 3 của khoa Công nghệ thực phẩm thuộc Trường

Cao đẳng Lương thực- Thực phẩm đã từng sử dụng sản phẩm kẹo dẻo. Mức độ

chấp nhận của sản phẩm kẹo được đánh giá bằng thang điểm từ 1 đến 9 điểm của

người thử. Với điểm 1: cực kỳ không thích; điểm 2: rất không thích; điểm 3: không

thích; điểm 4: tương đối không thích; điểm 5: không thích cũng không ghét; điểm 6:

tương đối thích; điểm 7: thích; 8: rất thích và điểm 9: cực kỳ thích. Kết quả điểm

trung bình của mẫu được xử lý bằng phần mền Minitab 16 để so sánh, nếu mẫu nào

có điểm trung bình cao nhất ứng với mức độ chấp nhận của người tiêu dùng cao

nhất và mẫu nào có điểm trung bình thấp nhất ứng với mức độ chấp nhận của người

tiêu dùng thấp nhất [4][18].

2.3.7. Phương pháp phân tích số liệu thực nghiệm

Các thí nghiệm được thực hiện với 3 lần lặp để lấy giá trị trung bình và xác

định độ lệch chuẩn bằng Microsoft Excel. Sự khác biệt có nghĩa giữa các kết quả thí

nghiệm được đánh giá bằng kiểm định Fisher (p ≤ 0,05) bằng phần mềm Minitab 16.

2.3.8. Tối ưu hóa điều kiện thực nghiệm

Để xác định điều kiện tối ưu cho quá trình làm sạch dịch gelatin, nghiên cứu

đã sử dụng phương pháp tối ưu hóa bằng “Hàm mong đợi” do nhà toán học

Harrington đề xuất cho bài toán đa yếu tố (nhiệt độ làm sạch, thời gian làm sạch, hàm

lượng than hoạt tính) và đa mục tiêu (độ hấp thụ quang, độ đục) [3]. Để giải bài toán

này, chúng ta không trực tiếp tìm giá trị tối ưu của các yếu tố ảnh hưởng và giá trị cực

trị của các hàm mục tiêu mà đi tìm một đại lượng trung gian, đó là hàm mong đợi (d).

Hàm mong đợi có dạng: d = exp [- exp (y’)], trong đó y’ = bo + b1y.

Với y: là giá trị của hàm mục tiêu tối ưu thu được bằng thực nghiệm ở từng thí

nghiệm trong ma trận thực nghiệm; b0, b1: là hệ số hồi quy.

Ma trận thực nghiệm với số thí nghiệm: N = 3n (n: là yếu tố ảnh hưởng).

Từ giá trị hàm mong đợi d cho từng mục tiêu, tiến hành chập các hàm mục

k d .d ...d 2

m , với k = (1,2...N): là số thứ tự các thí nghiệm

tiêu theo công thức: Dk = 1

trong ma trận.

Từ các giá trị Dk chọn giá trị cực trị (lớn nhất hoặc nhỏ nhất) tùy theo hàm

mục tiêu. Điều kiện ứng với thí nghiệm này chính là những giá trị của biến ảnh

hưởng mà tại đó tổng quyền lợi của các hàm mục tiêu đạt tối đa.

CHƯƠNG 3

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Nghiên cứu thu nhận gelatin từ phế liệu thủy sản

3.1.1. Khảo sát thành phần hóa học cơ bản của một số loại da cá

Kết quả phân tích thành phần hoá học của các loại da cá sử dụng trong

nghiên cứu được trình bày ở Bảng 3.1.

Bảng 3.1. Thành phần hóa học cơ bản của một số loại da cá

Thành phần

TT

Ẩm (%)

Protein (%) Lipid (%)

Tro (%)

Loại da cá (da lạnh đông)

Collagen (mg/g) 278,56±0,13b

1 Cá Tra

53,94±0,25f 37,48±0,40b 2,04±0,02b 0,14±0,00d

60,46±1,10d 21,1±0,30cd 1,40±0,08c 0,16±0,01c

194,68±0,15d

2 Cá Ngừ Đại Dương

3 Cá Cờ

61,00±1,06b 21,80±0,24c 1,58±0,06c 0,16±0,02c

60,54±0,72c 18,75±0,31e 2,58±0,02a 0,23±0,01a 171,24±0,19f 59,74±1,12e 39,73±0,45a 0,33±0,01e 0,17±0,04bc 296,35±0,14a 4 Cá Hồi 5 Cá Thác Lác 63,40±1,04a 20,92±0,32d 0,63±0,05d 0,18±0,03b 186,63±0,11e 189,77±0,18c 6 Cá Thu (Các chữ cái khác nhau trên cùng một cột thể hiện sai khác có ý nghĩa với p<0,05)

Kết quả trên cho thấy, hầu hết các loại da cá đều có hàm lượng protein và

collagen tương đối cao, trong đó da cá Hồi và da cá Tra cao nhất. Hàm lượng

protein và collagen trong da cá Hồi lần lượt đạt: 39,73% và 296,35 mg/g, trong da

cá Tra lần lượt đạt 37,48% và 278,56 mg/g. Trong khi Cá Cờ có hàm lượng protein

cùng collagen thấp nhất, chỉ đạt 18,75% và 171,24 mg/g. Bên cạnh đó, hàm lượng

lipid và tro khá thấp, lipid dao động từ 0,33÷2,04% và tro từ 0,14÷0,18% (trừ da cá

Cờ có hàm lượng lipid và tro cao hơn, chiếm lần lượt 2,58% và 0,23%).

So với các kết quả nghiên cứu đã công bố thì hàm lượng protein của da cá

Thác Lác, da cá Thu và da cá Ngừ Đại Dương xấp xỉ với da cá Rô phi (23,83%) [5]

và lớn hơn da cá Bò (13,11%) [6]. Trong khi đó, hàm lượng protein của da cá Tra

và da cá Hồi tương đương với da cá Bông lau (37,4%) [73].

Collagen là cơ chất duy nhất để tạo thành gelatin, do đó những loại da cá có

hàm lượng collagen cao khả năng thu nhận gelatin cũng cao. Ngược lại thành phần

lipid cao trong da cá sẽ gây khó khăn cho quá trình thu nhận và làm sạch gelatin.

Trong sáu loại da cá chọn nghiên cứu, da cá Cờ có collagen thấp nhất, lipid và tro

lại cao nhất, do vậy da cá Cờ không sử dụng trong các nghiên cứu tiếp theo.

Để thu nhận gelatin từ năm loại da cá trên hiệu quả, 3 công đoạn chính được

nghiên cứu gồm: Xử lý nguyên liệu da cá; Trích ly gelatin; Làm sạch gelatin.

3.1.2. Nghiên cứu công đoạn xử lý nguyên liệu da cá

Nhiều phương pháp xử lý nguyên liệu da cá đã được công bố như xử lý bằng

acid (ngâm trong dung dịch acid), xử lý bằng kiềm (ngâm trong dung dịch kiềm),

xử lý kết hợp kiềm- acid (ngâm trong dung dịch kiềm trước, rửa và ngâm trong

dung dịch acid sau), phương pháp enzyme. Tuy nhiên, dùng enzyme để xử lý

nguyên liệu da cho hiệu suất thu hồi gelatin thấp (12÷15%), chi phí lại cao hơn so

với các tác nhân khác [63][115][116]. Vì vậy phương pháp enzyme không được

chọn mà chỉ khảo sát các phương pháp: acid, kiềm, kết hợp kiềm- acid.

Do mỗi loại da cá có cấu trúc collagen khác nhau phụ thuộc vào loại da, độ

tuổi của cá, điều kiện môi trường sống,... việc xử lý mỗi loại da cá bằng tác nhân

hóa học cần có những nghiên cứu chi tiết về nồng độ, thời gian xử lý để thu nhận

3.1.2.1. Nghiên cứu xử lý da cá bằng acid acetic (phương pháp acid)

được gelatin một cách hiệu quả nhất.

Trong các nghiên cứu thu nhận gelatin trên thế giới, các acid hữu cơ như acid

citric, acid acetic, acid lactic... thường được sử dụng để xử lý da cá nhiều hơn là acid

vô cơ. Có lẽ do đây là những acid yếu, không gây cắt mạch polypeptide sâu sắc,

không ảnh hưởng nhiều đến màu, mùi cho sản phẩm gelatin. Trong các loại acid hữu

cơ nói trên, acid acetic được cho là hiệu quả nhất trong nhiều nghiên cứu, nhờ khối

lượng phân tử nhỏ, acid thẩm thấu dễ dàng và nhờ hằng số ion hóa thấp, khả năng cắt

mạch polypeptide ít sâu sắc hơn [108]. Do vậy trong nghiên cứu này, acid acetic được

chọn làm tác nhân để xử lý da cá.

Kết quả xác định nồng độ acid, thời gian xử lý da cá để thu được gelatin có

độ bền gel tốt nhất được thể hiện ở Bảng 3.2, trong đó cũng trình bày giá trị độ nhớt

và hiệu suất thu hồi gelatin đo được ở những điều kiện này. Chi tiết về sự thay đổi

độ bền gel, độ nhớt và hiệu suất thu hồi gelatin khi các loại da cá được xử lý acid

acetic ở các nồng độ và thời gian khác nhau được trình bày ở phụ lục 4.1.

Bảng 3.2. Kết quả nồng độ acid và thời gian xử lý da cho độ bền gel cao nhất

cùng với độ nhớt và hiệu suất thu hồi gelatin

Thông số

Nồng độ

Thời gian

Độ bền gel,

Độ nhớt, cP Hiệu suất, %

acid, mM

xử lý, giờ

gam

Loại da

Da cá Tra 150 2 97,7±0,99a 19,80±1,2a 25,51±0,51c

Da cá Thu 5 4 81,6±0,80c 15,87±0,22d 26,78±0,32b

Da cá Thác Lác 7,5 4 85,6±0,67b 19,35±0,46b 21,54±0,38e

Da cá Hồi 2,5 2 86,3±0,59b 18,43±0,83c 23,63±0,25d

Da cá Ngừ ĐD 7,5 4 60,3±1,18d 8,43±0,38e 27,36±0,29a

(Các chữ cái khác nhau trên cùng một cột thể hiện sai khác có ý nghĩa với p<0,05)

Kết quả ở Bảng 3.2 cho thấy mỗi loại da cá cần điều kiện về nồng độ acid và

thời gian ngâm để thu được gelatin có khả năng tạo gel tốt nhất khá khác nhau trừ

da cá Thác Lác và cá Ngừ Đại Dương. Da cá Tra cần nồng độ ngâm cao nhất 150

mM, da cá Hồi cần nồng độ ngâm thấp nhất 2,5 mM. Trong khi thời gian ngâm

thích hợp nhất cho các loại da cá dao động từ 2÷4 giờ.

Với điều kiện xử lý da cá như trên, hiệu suất thu hồi gelatin của các loại da

cá khá cao từ 21,54÷27,69%, trong đó da cá Ngừ Đại Dương cao nhất (27,36 %) và

da cá Thác Lác thấp nhất (21,54%). Kết quả này tương đương với hiệu suất thu hồi

từ da cá Hồng 22,51%, cá Rô phi 21,8% [96] và cao hơn da cá Bò 7,84% [6], cá

Mập trắng 14,43% [94].

Tuy nhiên, độ bền gel cùng độ nhớt gelatin thu nhận từ phương pháp acid

khá thấp, chỉ đạt từ 60,3÷97,7 g và 8,43÷19,80 cP tương ứng. Da cá Tra cho độ bền

gel và độ nhớt cao nhất (97,7 g và 19,80 cP), da cá Ngừ Đại Dương cho độ bền gel

và độ nhớt thấp nhất (60,3 g và 8,43 cP).

Theo Tanbir Ahmad và cs. [116], mỗi loại da cá có đặc điểm cấu trúc khác

nhau như độ dày, độ rắn chắc... tùy thuộc vào từng loài, độ tuổi, môi trường sống...

nên điều kiện xử lý trong quá trình thu nhận gelatin cũng khác nhau. Trong số các

loại da cá nghiên cứu, da cá Tra cần được xử lý ở nồng độ acid cao nhất 150 mM,

có thể do cấu trúc liên kết của collagen trong da cá Tra chắc chắn hơn so với các

loại da cá khác. Ngược lại, các loại da cá còn lại có cấu trúc collagen lỏng lẻo hơn

nên chỉ cần acid có nồng thấp (2,5÷7,5 mM) và thời gian ngâm 2÷4 giờ là đủ để phá

vỡ các liên kết ngang của collagen và loại bỏ được phần phi collagen có trong

nguyên liệu. Cũng theo các tác giả trên, acid là tác nhân phá vỡ các liên kết ngang

của sợi collagen tốt, da trương nở nhiều nên hiệu quả chuyển từ collagen thành

gelatin tốt nhất.

Độ bền gel và độ nhớt của gelatin thu được bằng phương pháp acid khá thấp

là do khi dùng dung dịch acid để xử lý da cá, ngoài tác dụng loại bỏ phần phi

collagen có trong da (chất béo, chất nhày, sắc tố da,...), phá vỡ các liên kết ngang

trong cấu trúc collagen của da,... các ion H+ dễ dàng tiếp cận và tác động mạnh đến

sự phân cắt các mạch của collagen, dẫn đến gelatin thu được có mạch polypeptide

3.1.2.2. Nghiên cứu xử lý da cá bằng vôi (phương pháp kiềm)

ngắn, làm cho độ nhớt và độ bền gel thấp [47][96].

Tương tự như acid, kiềm cũng có tác dụng loại bỏ các tạp chất có trong da

như chất nhày, chất béo, sắc tố da,... đồng thời chúng còn làm thay đổi cấu trúc của

collagen có trong da giúp cho quá trình chuyển từ collagen thành gelatin được dễ

dàng [98]. Trong các loại kiềm, dung dịch NaOH và huyền phù vôi (Ca(OH)2)

thường được sử dụng. Tuy vậy, huyền phù vôi được cho có nhiều ưu điểm hơn so

với NaOH như: loại bỏ được hầu như hoàn toàn các hợp chất không phải protein:

mucopolysaccharide, các hợp chất chứa lưu huỳnh cũng như các protein phi

collagen, đặc biệt là albumin và globulin. Chất lượng gelatin thu được tốt, độ tinh

khiết cao, màu gelatin sáng hơn so với dùng NaOH. Đồng thời huyền phù vôi có

tính kiềm tương đối nhẹ nên có thể dùng được cho hầu hết các loại nguyên liệu có

độ tuổi khác nhau [23]. Do vậy, trong nghiên cứu này chúng tôi chọn huyền phù vôi

để ngâm nguyên liệu da cá.

Kết quả khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng vôi, thời gian xử lý da đến sự

thay đổi độ bền gel cùng độ nhớt và hiệu suất thu hồi gelatin của từng loại da cá

được thể hiện chi tiết ở phụ lục 4.1. Bảng tổng hợp kết quả xác định hàm lượng vôi

và thời gian xử lý da cá để thu nhận gelatin có độ bền gel tốt nhất được trình bày ở

Bảng 3.3, kèm theo là giá trị độ nhớt, hiệu suất thu hồi gelatin ở những điều kiện

này.

Bảng 3.3. Kết quả xác định hàm lượng vôi và thời gian xử lý da cá thích hợp để

thu được gelatin có độ bền gel cao nhất cùng với độ nhớt và hiệu suất thu hồi

Thông số

Hàm

Thời gian,

Độ bền gel,

Độ nhớt, cP Hiệu suất, %

lượng, g/l

ngày

gam

Loại da

20 5 251,3±1,86a 33,10±0,71a 22,41±0,7c Da cá Tra

30 3 106,3±1,36d 21,72±0,63c 23,27±1,19b Da cá Thu

20 3 114,3±1,40c 21,30±0,79c 19,45±0,54d Da cá Thác Lác

9 0,5 154,2±1,93b 24,20±1,11b 24,32±0,53ab Da cá Hồi

20 3 85,6±1,23e 19,57±0,8d 25,06±0,76a Da cá Ngừ ĐD

(Các chữ cái khác nhau trên cùng một cột thể hiện sai khác có ý nghĩa với p<0,05)

Như vậy, để thu được gelatin có khả năng tạo gel tốt nhất bằng phương pháp

kiềm, hàm lượng vôi được sử dụng ở mức từ 20÷30 g/l và thời gian xử lý da từ 3÷5

ngày. Riêng da cá Hồi cần điều kiện xử lý da khác biệt nhất, với lượng vôi dùng ít

hơn nhiều (9 g/l) và thời gian xử lý da ngắn nhất (0,5 ngày).

Với các điều kiện xử lý da cá như trên, nhìn chung hiệu suất thu hồi gelatin

ở tất cả các loại da cá có phần thấp hơn so với phương pháp acid, nhưng độ bền gel

và độ nhớt lại cao hơn nhiều. Trong đó, da cá Tra cho gelatin có độ bền gel, độ nhớt

cao nhất lần lượt là 251,3 g; 33,1 cP với hiệu suất thu hồi gelatin đạt 22,41%; da cá

Thác Lác cho hiệu suất thấp nhất 19,45%, da cá Ngừ Đại Dương cho độ bền gel

(85,6 g) và độ nhớt (19,57 cP) thấp nhất.

Kết quả trên có thể được giải thích như sau: vôi có tính kiềm tương đối nhẹ,

phân tử khá lớn nên khuếch tán vào bên trong cấu trúc da khó khăn hơn, dẫn đến

quá trình làm trương nở da để loại bỏ các phần phi collagen có trong da (sắc tố,

lipid và một số thành phần hòa tan khác) cũng như quá trình phá vỡ các liên kết

ngang giữa các sợi xoắn ba của collagen chậm và yếu hơn so với acid, nên cần thời

gian xử lý da khá dài. Do một phần collagen có trong da có thể vẫn giữ các liên kết

ngang chặt chẽ, không thể chuyển hoàn toàn thành gelatin hoà tan khi trích ly và bị

mất đi theo phần bã khi lọc nên hiệu suất thấp hơn. Mặt khác, do vôi có tính kiềm

nhẹ nên khả năng phân cắt mạch polypeptide của các sợi collagen yếu, nên gelatin

thu được có thể vẫn giữ được cấu trúc sợi dài với khối lượng phân tử lớn, vì vậy độ

nhớt và độ bền gel cao [54][116].

Tùy theo cấu trúc của mỗi loại da cá khác nhau mà điều kiện xử lý da trong

vôi khác nhau, theo đó da cá Tra cần xử lý với thời gian dài nhất (5 ngày), hàm

lượng vôi (20 g/l), trong khi da cá Hồi yêu cầu hàm lượng vôi thấp (9 g/l) và thời

gian xử lý da ngắn nhất (0,5 ngày). Kết quả này cũng tương tự như trường hợp xử lý

3.1.2.3. Nghiên cứu xử lý da cá lần lượt trong vôi và acid acetic

(phương pháp kiềm- acid)

da bằng acid ở trên (mục 3.1.2.1).

Có thể nhận thấy, phương pháp acid cho hiệu suất thu hồi cao, thời gian xử

lý da ngắn, nhưng gelatin thu được có độ bền gel thấp. Ngược lại, phương pháp

kiềm cho hiệu suất thu hồi thấp hơn, thời gian xử lý đòi hỏi dài hơn nhưng gelatin

thu được có độ bền gel cao hơn nhiều.

Để khắc phục nhược điểm và phát huy ưu điểm của mỗi phương pháp, nghiên

cứu này khảo sát việc kết hợp vừa kiềm vừa acid với việc sử dụng nồng độ acid acetic,

hàm lượng vôi được kế thừa từ kết quả tốt nhất ở các nghiên cứu trước (theo Bảng

3.2 và Bảng 3.3) và khảo sát ảnh hưởng của thời gian xử lý da trong huyền phù vôi

và trong dung dịch acid đến độ bền gel, độ nhớt và hiệu suất thu hồi. Các bước tiến

hành như mục 2.3.2.2, kết quả khảo sát chi tiết được thể hiện ở phụ lục 4.1. Tổng

hợp kết quả xác định thời gian xử lý da trong huyền phù vôi, dung dịch acid để thu

được gelatin có độ bền gel tốt nhất được trình bày ở Bảng 3.4, trong đó có kèm theo

giá trị về độ nhớt và hiệu suất thu hồi gelatin ở những điều kiện này.

Bảng 3.4. Kết quả xác định thời gian xử lý da trong huyền phù vôi, dung dịch

acid để thu được gelatin có độ bền gel cao nhất

Thông số

Độ nhớt, cP Hiệu suất, %

Độ bền gel, gam

Thời gian ngâm vôi, ngày

Thời gian ngâm acid, giờ

2 1 2 2 (giờ) 1,5 2 3 3 1,5 2

Loại da 235,6±1,5a 32,40±1,33a 21,49±0,81c Da cá Tra 110,6±1,12d 22,44±1,63c 24,38±0,89ab Da cá Thu 120,3±1,53b 22,63±1,42c 21,04±0,21c Da cá Thác Lác 198,4±1,96c 29,21±0,85b 23,35±0,62b Da cá Hồi 102,8±1,02e 20,40±0,97d 25,43±1,02a Da cá Ngừ ĐD (Các chữ cái khác nhau trên cùng một cột thể hiện sai khác có ý nghĩa với p<0,05)

Với kết quả thu được có thể nhận thấy:

- Thời gian ngâm da cá trong huyền phù vôi rút còn 2 giờ đến 2 ngày tùy loại

da cá, giảm rất đáng kể so với phương pháp kiềm. Trong khi đó, thời gian ngâm da

trong dung dịch acid có giảm nhưng không nhiều so với phương pháp acid;

- Hiệu suất thu hồi đạt 21,04÷25,43%, tương đương với phương pháp kiềm

nhưng thấp hơn so với phương pháp acid đối với tất cả các loại da cá;

- Độ bền gel đạt từ 102,8÷235,6 g và độ nhớt đạt từ 20,4÷32,4 cP, cao hơn so

với phương pháp acid và phương pháp kiềm, trừ trường hợp da cá Tra: độ bền gel

và độ nhớt không khác nhiều so với phương pháp kiềm;

Nghiên cứu tương tự như chúng tôi, Shuxian Hao và cs. [51] khi xử lý da cá

Tầm bằng ba phương pháp: ngâm trong dung dịch NaOH, ngâm trong huyền phù

vôi và xử lý kết hợp trong huyền phù vôi với acid acetic đưa ra kết luận hiệu suất

thu hồi gelatin của 3 phương pháp là tương đương nhau, tuy nhiên độ nhớt và độ

bền gel gelatin thu được bằng cách xử lý da kết hợp trong huyền phù vôi và acid

acetic cao hơn so với xử lý da trong dung dịch NaOH và trong huyền phù vôi.

Từ những kết quả thu được như trên chúng tôi có thể đưa ra các kết luận sau:

- Mỗi loại da cá có điều kiện xử lý để thu được gelatin có độ bền gel tốt nhất

đều khác nhau ở cả 3 phương pháp sử dụng;

- Phương pháp xử lý kết hợp kiềm- acid đã rút ngắn được thời gian xử lý da

cá đáng kể so với phương pháp kiềm, đồng thời đảm bảo gelatin thu được có độ bền

gel cao hơn hẵn so với phương pháp acid và gần như tương đương so với phương

pháp kiềm.

Dựa vào kết quả thu được, chúng tôi chia nguyên liệu da cá theo độ bền gel

và hiệu suất thu hồi gelatin như sau:

- Nguyên liệu cho độ bền gel cao: da cá Tra;

- Nguyên liệu cho độ bền gel thấp: da cá Ngừ Đại Dương;

- Nguyên liệu cho độ bền gel trung bình: da cá Thu, cá Thác Lác và cá Hồi;

- Nguyên liệu cho hiệu suất cao: cá Tra, cá Ngừ Đại Dương, cá Thu và cá Hồi;

- Nguyên liệu cho hiệu suất thấp: da cá Thác Lác.

Trong các nghiên cứu tiếp theo chúng tôi chỉ chọn da cá Tra và da cá Ngừ

Đại Dương làm đối tượng nghiên cứu, vì:

- Gelatin từ da cá Tra có độ bền gel, độ nhớt và hiệu suất cao, sẽ được định

hướng cho các nghiên cứu ứng dụng vào thực phẩm cần khả năng tạo gel cao.

- Gelatin từ da cá Ngừ Đại Dương có độ bền gel thấp nhất nhưng có hiệu

suất thu hồi lại cao, sẽ là đối tượng thích hợp cho các nghiên cứu biến tính gelatin

để cải thiện khả năng tạo gel và các tính chất chức năng khác nhằm mở rộng khả

3.1.2.4. Nghiên cứu thu nhận gelatin từ nguyên liệu da khô

năng sử dụng của loại gelatin này.

Da cá tươi không thể bảo quản được lâu, do đó khi sản xuất gelatin ở quy mô

công nghiệp, vấn đề bảo quản da cá có ý nghĩa quan trọng. Hiện nay, hầu hết các

nghiên cứu thu hồi gelatin từ da cá được công bố ở trong nước và trên thế giới đều

sử dụng da cá tươi hoặc da cá lạnh đông. Khi dùng da cá bảo quản lạnh đông, da cá

cần được bảo quản ở -30÷(-20)0C trong thời gian không quá hai tháng trước khi sử

dụng [81][125]. Tuy nhiên, ngoài lạnh đông, sấy khô cũng là kỹ thuật bảo quản

nguyên liệu tốt. Cho đến nay, chưa có nhiều nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của

quá trình sấy đến chất lượng gelatin thu được.

Tiến hành các thí nghiệm tương tự như đối với da cá lạnh đông. Lượng da cá

khô sử dụng trong nghiên cứu này được tính tương đương như da cá lạnh đông. Kết

quả ảnh hưởng của nồng độ acid, hàm lượng vôi, thời gian xử lý da trong acid

acetic, thời gian xử lý da trong vôi đến độ bền gel, độ nhớt và hiệu suất được thể

hiện chi tiết ở phụ lục 4.2. Để tính hiệu suất thu hồi, khối lượng da cá khô được quy

đổi về độ ẩm như da cá lạnh đông. Tổng hợp kết quả xác định điều kiện để thu

gelatin cho độ bền gel cao nhất, cùng với độ nhớt, hiệu suất thu hồi gelatin ở những

điều kiện này của da cá khô và da cá lạnh đông được trình bày ở Bảng 3.5.

Bảng 3.5. So sánh kết quả xác định điều kiện tốt nhất để thu được gelatin từ da

cá khô và da cá lạnh đông bằng ba phương pháp acid, kiềm, kết hợp kiềm-acid

Loại da cá Da cá Ngừ Đại Dương Da cá Tra

Lạnh đông Khô Lạnh Khô

Điều kiện xử lý đông

Phương pháp acid

Nồng độ acid, mM 150 7,5 7,5 150

Thời gian xử lý da, giờ 2 4 6 3

Độ bền gel, gam 60,3±1,89 60,1±1,65 97,70±0,99 96,6±1,31

Độ nhớt, cP 8,43±0,38 8,45±0,39 19,80±1,20 19,81±0,85

Hiệu suất, % 27,36±0,29 27,92±0,26 25,51±0,51 25,05±0,31

Phương pháp kiềm

Hàm lượng vôi, g/l 20 25 20 30

Thời gian xử lý da, ngày 3 5 5 5

Độ bền gel, gam 85,6±1,23 87,5±1,99 251,3±1,86 253,8±0,7

Độ nhớt, cP 19,57±0,8 18,75±1,09 33,10±0,71 33,24±0,90

Hiệu suất, % 25,06±0,76 25,20±0,29 22,41±0,70 22,19±0,36

Phương pháp kết hợp kiềm- acid

1,5 2 2 2,5

Thời gian xử lý da trong huyền phù vôi, ngày

3 3 2 2

Thời gian xử lý da trong dung dịch acid, giờ

Độ bền gel, gam 247,1±1,10

Độ nhớt, cP 102,8±1,02 101,3±0,89 235,6±1,5 20,40±0,97 22,11±0,98 32,40±1,33 32,26±0,97

Hiệu suất, % 25,43±1,02 25,55±0,24 21,49±0,81 22,53±0,13

Từ kết quả trên cho thấy, da cá khô cũng là nguyên liệu thích hợp để sản xuất

gelatin, với độ bền gel, độ nhớt, hiệu suất thu hồi tương đương như khi sử dụng da

cá lạnh đông. Tuy nhiên, điều kiện tốt nhất để xử lý da ở mỗi phương pháp đều có

sự khác nhau.

Nguyên nhân của sự khác biệt trên có thể do khi làm khô, da bị mất nước đã

thúc đẩy sự tương tác giữa protein-protein, dẫn đến các chuỗi protein kết hợp lại với

nhau, các liên kết ngang trong chuỗi mạch collagen của da chặt chẽ hơn nên cần xử

lý da với dung dịch acid, vôi ở nồng độ cao hoặc cần thời gian xử lý dài hơn để da

có thể trương nở, phá vỡ các liên kết ngang, tạo điều kiện cho quá trình chuyển từ

collagen sang gelatin [73][94]. Kết quả trên phù hợp với nghiên cứu của Pranoto Y.

và cs. khi kết luận da cá Ngừ vây vàng lạnh đông và khô đều cho gelatin có hiệu

suất, độ nhớt, độ bền gel, thành phần acid amin tương đương nhau [94].

Như vậy, quá trình thu nhận gelatin từ da cá khô cần thời gian xử lý da dài

hơn hoặc cần xử lý da trong dung dịch acid, huyền phù vôi có nồng độ cao hơn so

3.1.2.5. Nghiên cứu sử dụng siêu âm để hỗ trợ quá trình xử lý da cá

với da cá lạnh đông.

Sóng siêu âm khi truyền trong môi trường lỏng sẽ làm xuất hiện hiện tượng

“xâm thực” (cavitation), các “vi dòng” (micro-streaming), “vi tia” (microjet) tạo ra

các vùng có áp lực cao và tác động cơ học lên nguyên liệu [17][20]. Do vậy chúng

tôi dự đoán nó có thể có tác động đáng kể đến cấu trúc da cá khi da cá được ngâm

trong môi trường lỏng. Nếu kết hợp đồng thời quá trình ngâm da cá trong huyền

phù vôi hoặc dung dịch acid với sự hỗ trợ của sóng siêu âm thì có thể tăng hiệu quả

của quá trình xử lý da.

a. Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm để hỗ trợ quá trình xử lý da cá bằng vôi

Tác dụng của sóng siêu âm phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó chủ yếu là:

biên độ, chu kỳ đóng ngắt và thời gian tác dụng sóng siêu âm. Hiệu quả của quá

trình xử lý da cá có sự hỗ trợ của sóng siêu âm được đánh giá thông qua chất lượng

gelatin gồm độ bền gel, độ nhớt và lượng gelatin thu được.

+ Ảnh hưởng của biên độ sóng siêu âm

Kết quả ảnh hưởng của biên độ siêu âm đến độ bền gel, độ nhớt và hiệu suất

thu hồi được thể hiện ở đồ thị Hình 3.1.

DTRA

DNĐD

Hình 3.1. Ảnh hưởng của biên độ siêu âm đến độ bền gel, độ nhớt và

hiệu suất thu hồi

(Các chữ cái khác nhau trên đồ thị thể hiện sai khác có ý nghĩa với p<0,05)

Đồ thị Hình 3.1 cho thấy biên độ sóng siêu âm có ảnh hưởng rõ rệt đến độ

bền gel, độ nhớt và hiệu suất thu hồi gelatin. Nhìn chung cả độ bền gel, độ nhớt và

hiệu suất tăng theo biên độ sóng siêu âm từ 60÷80% đối với da cá Ngừ Đại Dương,

từ 80÷90% đối với da cá Tra, sau đó giảm dần. Độ bền gel, độ nhớt và hiệu suất đạt

giá trị cao nhất lần lượt là 103,8 g; 18,73 cP và 23,99% tại biên độ 80% đối với da

cá Ngừ Đại Dương và 245,2 g; 20,6 cP và 22,91% tại biên độ 90% đối với da cá

Tra. Nguyên nhân của sự thay đổi trên có thể là do hiện tượng xâm thực của sóng

siêu âm, tạo ra lực cắt cục bộ có thể tham gia cắt đứt các liên kết của các mạch

polypeptide của collagen, cùng với ảnh hưởng của huyền phù vôi. Ở các mức biên

độ thấp, hiện tượng xâm thực của sóng siêu âm có thể chưa đủ mạnh để phá vỡ cấu

trúc da cá và các liên kết ngang trong phân tử collagen, nên các sợi collagen vẫn giữ

cấu trúc chắc chắn, khó chuyển thành gelatin. Ngược lại ở biên độ siêu âm quá cao,

ngoài việc phá vỡ các liên kết ngang trong collagen, loại bỏ phần tạp chất, sóng siêu

âm còn có thể làm cắt đứt mạch collagen, collagen dễ bị thất thoát trong quá trình

rửa da cùng với các hợp chất phi collagen, nên hiệu suất thu hồi gelatin thấp. Đồng

thời mạch gelatin bị cắt ngắn hơn, độ bền gel, độ nhớt của gelatin thu được cũng

thấp hơn [64][118]. Từ kết quả trên, chúng tôi chọn biên độ 80% với da cá Ngừ Đại

Dương và 90% với da cá Tra cho những nghiên cứu tiếp theo.

+ Ảnh hưởng của chu kỳ đóng ngắt siêu âm

Chu kỳ đóng ngắt siêu âm được định nghĩa là thời gian phát sóng siêu âm

(tính bằng giây) của đầu phát siêu âm trong 1 giây. Thời gian phát ra sóng siêu âm

càng dài, năng lượng sóng siêu âm sinh ra càng lớn và ngược lại. Kết quả nghiên

cứu ảnh hưởng của chu kỳ đóng ngắt đến độ bền gel, độ nhớt và hiệu suất thu hồi

được thể hiện ở Hình 3.2.

DTRA

DNĐD

Hình 3.2. Ảnh hưởng của chu kỳ đóng ngắt siêu âm đến độ bền gel, độ nhớt và

hiệu suất thu hồi gelatin

(Các chữ cái khác nhau trên đồ thị thể hiện sai khác có ý nghĩa với p<0,05)

Từ Hình 3.2 có thể nhận thấy: khi tăng chu kỳ đóng ngắt của sóng siêu âm cả

độ bền gel, độ nhớt và hiệu suất đều tăng theo đối với cả hai loại nguyên liệu và đạt

giá trị cao nhất lần lượt là 105,3 g; 20,8 cP; 25,53% đối với da cá Ngừ Đại Dương ở

chu kỳ 0,8 giây và đạt 252,2 g; 31,4 cP; 21,50% đối với da cá Tra ở chu kỳ 0,9 giây.

Nếu tiếp tục tăng chu kỳ đóng ngắt, độ bền gel, độ nhớt và hiệu suất đều có xu

hướng giảm. Nguyên nhân có thể là do chu kỳ đóng ngắt của sóng siêu âm càng lớn,

thời gian phát ra sóng siêu âm trong 1 giây càng dài, tạo ra năng lượng tác dụng lên

nguyên liệu càng lớn và ngược lại. Ở chu kỳ đóng ngắt thấp, năng lượng tạo ra các tác

động cơ học chưa đủ để loại bỏ các phần phi collagen cũng như phá vỡ cấu trúc nguyên

liệu da, dẫn đến quá trình chuyển từ collagen sang gelatin ở công đoạn trích ly còn hạn

chế. Ở chu kỳ siêu âm lớn, năng lượng sóng siêu âm tạo ra tác động sâu sắc đến cấu

trúc của da, dẫn đến da bị nát, collagen thất thoát và mạch gelatin cũng bị cắt đi một

phần, do đó gelatin thu được có độ bền gel, độ nhớt và hiệu suất giảm dần [12] [64].

Kết quả trên cũng cho thấy để xử lý da cá Tra cần chu kỳ sóng siêu âm lớn

hơn so với da cá Ngừ Đại Dương, điều đó chứng tỏ da cá Tra có cấu trúc collagen

rắn chắc hơn da cá Ngừ Đại Dương. Chúng tôi chọn chu kỳ siêu âm 0,8 giây đối với

da cá Ngừ Đại Dương và 0,9 giây đối với da cá Tra cho nghiên cứu tiếp theo.

+ Ảnh hưởng của thời gian siêu âm

Kết quả khảo sát được thể hiện ở Hình 3.3.

DTRA

DNĐD

Hình 3.3. Ảnh hưởng của thời gian siêu âm đến độ bền gel, độ nhớt và

hiệu suất thu hồi

(Các chữ cái khác nhau trên đồ thị thể hiện sai khác có ý nghĩa với p<0,05)

Có thể nhận thấy cả độ bền gel, độ nhớt và hiệu suất của gelatin thu được có

xu hướng tăng dần từ 60÷90 phút và sau đó giảm dần. Theo đó, độ bền gel, độ nhớt

và hiệu suất cùng đạt giá trị cao nhất ở 90 phút, lần lượt là 103,6 g; 23,51 cP;

25,60% đối với da cá Ngừ Đại Dương và 251,3 g; 31,35 cP và 23,97% đối với da cá

Tra. Có thể là do ngoài tác dụng phá vỡ các liên kết ngang, giúp cho quá trình tháo

xoắn collagen tốt hơn, sóng siêu âm đã hỗ trợ quá trình cắt đứt mạch collagen sâu

sắc hơn, mạch gelatin thu được ngắn hơn, nên độ nhớt và độ bền gel giảm.

b. Nghiên cứu ứng dụng siêu âm hỗ trợ quá trình xử lý da cá bằng phương

pháp kết hợp kiềm- acid

Theo kết quả nghiên cứu ở mục 3.1.2, để thu nhận gelatin từ da cá Ngừ Đại

Dương và da cá Tra có độ bền gel tốt nhất có thể ngâm da cá trong huyền phù vôi

trong thời gian 1,5÷2 ngày trước và sau đó ngâm trong dung dịch acid acetic với

thời gian từ 2÷3 giờ. Vì thời gian xử lý da trong huyền phù vôi dài, trong dung dịch

acid ngắn nên chúng tôi chỉ nghiên cứu ứng dụng siêu âm hỗ trợ cho công đoạn

ngâm da cá trong huyền phù vôi.

Chúng tôi chọn biên độ, chu kỳ siêu âm từ kết quả thu được ở các nghiên cứu

trên và khảo sát thời gian siêu âm da cá trong huyền phù vôi. Các bước tiến hành

như mục 2.3.2.2/ phần c và kết quả đạt được thể hiện ở Hình 3.4.

Từ đồ thị Hình 3.4 có thể nhận thấy, khi da cá được siêu âm trong huyền phù

vôi với thời gian 30 phút, gelatin thu được có độ bền gel, độ nhớt và hiệu suất cao

nhất, đạt lần lượt là 95,4 g; 14,72 cP và 18,24% đối với da cá Ngừ Đại Dương và

229,1 g; 19,79cP; và 17,05% đối với da cá Tra. Nếu tiếp tục tăng thời gian siêu âm

trong huyền phù vôi, cả độ bền gel, độ nhớt và hiệu suất thu hồi đều có xu hướng

giảm cho cả hai loại nguyên liệu. Kết quả trên cũng cho thấy, khi sử dụng phương

pháp kiềm- acid có siêu âm hỗ trợ, gelatin thu được có độ bền gel, độ nhớt và hiệu

suất thấp hơn nhiều so với kết quả từ phương pháp siêu âm trong huyền phù vôi

(mục 3.2.1.5/ phần a). Nguyên nhân có thể là do sau khi da cá được siêu âm trong

huyền phù vôi, dưới tác dụng của năng lượng sóng siêu âm, cấu trúc da cá trở nên

lỏng lẻo hơn. Nếu tiếp tục ngâm trong da trương nở dung dịch acid acetic, acid

acetic cắt đứt sâu sắc mạch collagen dẫn đến sự thất thoát collagen trong quá trình

rửa và gelatin thu được có mạch ngắn hơn.

DTRA

DNĐD

Hình 3.4. Ảnh hưởng của thời gian siêu âm trong huyền phù vôi đến độ bền

gel, độ nhớt và hiệu suất thu hồi gelatin

(Các chữ cái khác nhau trên đồ thị thể hiện sai khác có ý nghĩa với p<0,05)

Kết luận 1

Từ các kết quả nghiên cứu thực nghiệm trên đây, chúng tôi rút ra các kết

luận sau:

1/ Trừ da cá Cờ, tất cả các loại da cá còn lại gồm: cá Tra, cá Thu, cá Thác

Lác, cá Hồi, cá Ngừ Đại Dương đều có hàm lượng protein (20,92÷39,73%),

collagen (142,63÷170,35 mg/g) khá cao, lipid (0,63÷2,04%) và tro (0,14÷0,23%)

thấp nên phù hợp làm nguyên liệu để sản xuất gelatin;

2/ Chất lượng và hiệu suất thu hồi gelatin từ da cá phụ thuộc rất lớn không

chỉ vào loại da cá mà còn phụ thuộc vào phương pháp xử lý và điều kiện xử lý da cá

ở mỗi phương pháp;

3/ Trong các phương pháp xử lý da cá, phương pháp acid cho hiệu suất cao

nhất đối với tất cả các loại nguyên liệu (21,54÷27,36%); Phương pháp kết hợp

kiềm- acid cho độ bền gel (102,8÷198,4 g), độ nhớt (20,40÷29,21 cP) cao nhất đối

với da cá Ngừ Đại Dương, cá Thu, cá Thác Lác và cá Hồi; Phương pháp kiềm cho

độ bền gel (251,3 g) và độ nhớt (33,10 cP) cao nhất đối với da cá Tra;

4/ Có thể phân các loại da cá đã nghiên cứu ra các nhóm sau:

- Nguyên liệu cho độ bền gel cao: da cá Tra;

- Nguyên liệu cho độ bền gel thấp: da cá Ngừ Đại Dương;

- Nguyên liệu cho độ bền gel trung bình: da cá Thu, cá Thác Lác và cá Hồi

- Nguyên liệu cho hiệu suất cao: da cá Tra, cá Ngừ Đại Dương, cá Thu và da

cá Hồi;

- Nguyên liệu cho hiệu suất thấp: da cá Thác Lác.

5/ Da cá lạnh đông và da cá khô đều có thể sử dụng làm nguyên liệu sản xuất

gelatin với chất lượng và hiệu suất thu hồi gelatin tương đương nhau. Tuy nhiên

thời gian xử lý da cá khô dài hơn hoặc nồng độ dung dịch acid hoặc hàm lượng vôi

sử dụng cao hơn so với da cá lạnh đông;

6/ Ở điều kiện thích hợp, sự hỗ trợ của sóng siêu âm rút ngắn đáng kể thời

gian xử lý da cá, đồng thời vẫn đảm bảo độ bền gel, độ nhớt và hiệu suất thu hồi

gelatin tương đương như ở phương pháp không siêu âm

3.1.3. Nghiên cứu công đoạn trích ly gelatin

3.1.3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly

Cố định thời gian trích ly 6 giờ, tỷ lệ lỏng/ rắn: 5/1 [81][84], ảnh hưởng của

nhiệt độ trích ly đến độ bền gel cùng độ nhớt và hiệu suất thu hồi gelatin được khảo

sát với kết quả được thể hiện ở Hình 3.5.

DTRA

DNĐD

Hình 3.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến độ bền gel, độ nhớt và hiệu suất

thu hồi gelatin

(Các chữ cái khác nhau trên đồ thị thể hiện sai khác có ý nghĩa với p<0,05)

Có thể thấy nhiệt độ trích ly ảnh hưởng rõ rệt đến cả độ bền gel gelatin, độ

nhớt và hiệu suất thu hồi gelatin. Nhìn chung, cả da cá Tra và da cá Ngừ Đại Dương được trích ly ở nhiệt độ từ 55÷600C cho độ bền gel, độ nhớt và hiệu suất cao nhất. Nhiệt độ 600C thích hợp hơn cho da cá Tra, trong khi ở 550C da cá Ngừ Đại Dương trích ly hiệu quả hơn. Kết quả này phù hợp với nhận định: nếu da cá có cấu trúc rắn

chắc, các liên kết ngang trong collagen nhiều, mạch collagen dài và phân tử lượng

lớn cần nhiệt độ cao để collagen chuyển hoàn toàn thành gelatin, nhất là các

collagen có mạch dài và nằm sâu trong kết cấu của da. Ngược lại đối với da cá có

cấu trúc mềm mại, các liên kết ngang của collagen trong da yếu hơn, cần nhiệt độ

trích ly thấp hơn cũng đủ để chuyển hầu hết các collagen thành gelatin [83][84]. Da

cá Tra có thể có cấu trúc rắn chắc hơn da cá Ngừ đại dương.

Kết quả trên phù hợp với kết quả đã công bố của Muralidharan Nagarajan và cs. [81] khi nghiên cứu trích ly gelatin từ da cá Hồng, đã xác định nhiệt độ 50÷600C cho hiệu suất và độ bền gel cao nhất, đạt 21,8% và 132 g tương ứng, khi tăng nhiệt

độ hiệu suất tăng không đáng kể nhưng độ bền gel giảm nhiều.

Vậy nhiệt độ trích ly gelatin từ da cá nói chung đều thấp hơn so với nhiệt độ

trích ly gelatin từ da bò, da heo khoảng 60÷1000C [98].

Chúng tôi chọn nhiệt độ trích ly 550C cho da cá Ngừ Đại Dương và 600C cho

3.1.3.2. Ảnh hưởng của thời gian trích ly

da cá Tra để nghiên cứu tiếp theo.

DTRA

DNĐD

Hình 3.6. Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến độ bền gel, độ nhớt và

hiệu suất thu hồi gelatin

(Các chữ cái khác nhau trên đồ thị thể hiện sai khác có ý nghĩa với p<0,05)

Kết quả khảo sát từ hình 3.6 cho thấy: Khi tăng thời gian trích ly, cả độ bền

gel, độ nhớt và hiệu suất đều tăng. Thời gian trích ly để thu được gelatin có độ bền

gel, độ nhớt và hiệu suất cao nhất là 7 giờ đối với da cá Ngừ Đại Dương và 8 giờ

đối với da cá Tra. Khi tiếp tục tăng thời gian trích ly, hiệu suất không tăng, nhưng

độ bền gel và độ nhớt giảm khá nhiều.

Theo Muralidharan Nagarajan và cs. [81], khi da cá được trích ly trong

khoảng thời gian thích hợp hầu hết collagen có trong da cá chuyển hoàn toàn thành

gelatin, kể cả collagen có mạch phân tử dài, kết quả thu được làm tăng hiệu suất, độ

nhớt và đô bền gel. Khi kéo dài thời gian trích ly, dưới tác dụng của nhiệt, gelatin

tiếp tục bị thủy phân thành gelatose và gelatone có mạch ngắn hơn làm cho độ nhớt

và độ bền gel giảm [76].

Thời gian trích ly thích hợp để thu được gelatin từ da cá có chất lượng tốt và

hiệu suất cao đều ngắn hơn nhiều so với thời gian trích ly gelatin từ da bò, da heo

(18÷36 giờ) [98].

Chúng tôi chọn thời gian trích ly 7 giờ đối với da cá Ngừ Đại Dương và 8

3.1.3.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi/ da cá

giờ đối với da cá Tra cho nghiên cứu tiếp theo.

Kết quả ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi/ da cá đến độ bền gel, độ nhớt và hiệu

DTRA

DNĐD

suất thu hồi gelatin được thể hiện ở Hình 3.7.

Hình 3.7. Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi/ da cá đến độ bền gel, độ nhớt và hiệu

suất thu hồi gelatin

(Các chữ cái khác nhau trên đồ thị thể hiện sai khác có ý nghĩa với p<0,05)

Kết quả Hình 3.7 cho thấy, khi tăng tỷ lệ dung môi/da cá trong quá trình trích

ly, cả độ bền gel, độ nhớt, hiệu suất tăng theo. Để thu được gelatin có độ bền gel, độ

nhớt, hiệu suất cao nhất khi da cá được trích ly ở tỷ lệ dung môi/da cá: 5/1 trên cả 2

loại da. Với tỷ lệ dung môi/da cá thấp trong quá trình trích ly, nồng độ dung dịch

gelatin trong quá trình trích ly tăng nhanh, độ nhớt cao dẫn đến trong giai đoạn sau

của quá trình trích ly khả năng chuyển từ collagen thành gelatin hạn chế, nhất là

những phân tử collagen có mạch phân tử lớn, do vậy cả độ bền gel, độ nhớt, hiệu suất

đều thấp. Ngược lại, khi trích ly ở tỷ lệ dung môi/da cá quá cao, độ nhớt dịch gelatin

thấp, phân tử nước dễ dàng khuếch tán và tiếp xúc được hầu hết với collagen có trong

da, giúp cho quá trình thủy phân collagen chuyển thành gelatin được tốt hơn. Tuy

nhiên thể tích dung dịch gelatin thu được khá lớn nên tốn nhiều năng lượng trong quá trình cô đặc và sấy. Do vậy tỷ lệ dung môi/da cá: 5/1 phù hợp cho cả da cá Tra và da

cá Ngừ Đại Dương.

Kết quả trên phù hợp với kết quả nghiên cứu của Mehdi Nikoo và cs. [78] khi trích ly gelatin da cá Tầm với tỷ lệ dung môi/da cá: 5/1 cho độ bền gel và hiệu suất cao nhất; Lihong Niu và cs. [84] trích ly gelatin từ da cá Rô phi với tỷ lệ dung môi/da cá: 4/1 cho hiệu suất và trọng lượng phân tử gelatin cao nhất.

Kết luận 2 Điều kiện trích ly thích hợp nhất cho: - Da cá Tra: nhiệt độ 600C, thời gian 8 giờ, tỷ lệ lỏng/rắn: 5/1; - Da cá Ngừ đại dương: nhiệt độ 550C, thời gian 7 giờ, tỷ lệ lỏng/rắn 5/1. 3.1.4. Nghiên cứu làm sạch gelatin Nhược điểm lớn của gelatin thu được theo quy trình ở trên là màu sẫm, mùi tanh đặc trưng của cá (nhất là gelatin từ da cá Ngừ Đại Dương), làm hạn chế khả năng ứng dụng của sản phẩm. Do vậy mục đích của nghiên cứu này tìm điều kiện để làm sạch màu và mùi gelatin.

Than hoạt tính và cát từ lâu đã được sử dụng để khử màu và khử mùi trong công nghiệp thực phẩm nói chung và công nghệ sản xuất gelatin nói riêng. Tuy nhiên, màu và mùi của gelatin phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu, phương pháp xử lý nguyên liệu, thời gian và nhiệt độ trích ly gelatin...[113]. Với đặc tính riêng của gelatin từ da cá nói chung và da cá Tra, da cá Ngừ Đại Dương nói riêng, liệu các tác nhân này có còn phù hợp và các thông số công nghệ cho quá trình làm sạch màu và

mùi này là gì? Đó là những vấn đề cần phải nghiên cứu.

Trước hết chúng tôi nghiên cứu làm sạch màu dịch chiết gelatin Để đánh giá sự thay đổi màu của dịch gelatin trước và sau khi xử lý bởi các tác nhân, độ đục, độ hấp thụ quang ở bước sóng 450nm - bước sóng hấp thụ cực đại của dịch gelatin được chọn để theo dõi [98]. Độ đục phản ánh mức độ cản ánh sáng của các phần tử lơ lửng trong dịch gelatin, trong khi độ hấp thụ quang phản ánh lượng chất màu có trong dịch chiết. Độ hấp thụ quang và độ đục của dịch càng thấp tức là màu của dịch gelatin càng sáng và ngược lại. Quy trình làm sạch màu và mùi gelatin được tiến hành như mục 2.3.2.2/ phần e.

3.1.4.1. Đánh giá khả năng làm sạch màu của gelatin bằng than hoạt tính và cát Bốn tác nhân gồm: 3 loại than hoạt tính (THT): Hạt mịn (THT1); Hạt trung

bình (THT2); Hạt lớn (THT3) và Cát được dùng để xử lý màu.

Các mẫu dịch chiết gelatin dùng cho thí nghiệm này được thu từ 2 loại nguyên liệu: da cá Ngừ Đại Dương và da cá Tra theo các điều kiện thích hợp nhất được nghiên cứu ở mục 3.1.2; 3.1.3 và được ký hiệu mẫu như sau:

- GNĐD: Gelatin từ da cá Ngừ Đại Dương; - GTRA: Gelatin từ da cá Tra; Các mẫu được xử lý màu bằng 4 tác nhân trên và so sánh với mẫu gelatin không xử lý (KXL) về độ hấp thụ quang và độ đục. Kết quả đo độ hấp thụ quang và độ đục ở Hình 3.8.

GNĐD

GTRA

Hình 3.8. Ảnh hưởng của loại tác nhân làm sạch màu đến độ đục và

độ hấp thụ quang của dịch gelatin

(Các chữ cái khác nhau trên đồ thị thể hiện sai khác có ý nghĩa với p<0,05)

Kết quả trên cho thấy, đối với cả hai loại dịch chiết, THT hạt mịn luôn cho

hiệu quả khử màu tốt nhất và cát luôn cho hiệu quả kém nhất. Điều này được thể

hiện thông qua mức độ giảm độ đục và độ hấp thụ quang của dịch gelatin sau khi xử

lý so với mẫu KXL.

Điều này có thể được giải thích là do THT có cấu trúc lỗ xốp và tâm hấp phụ

nhiều hơn so với cát [7]. Có lẽ độ nhớt của dịch gelatin chưa đủ lớn để cản trở sự

xâm nhập dịch gelatin vào cấu trúc lỗ xốp ở loại than hạt mịn, nên với diện tích bề

mặt hấp phụ lớn hơn, tâm hấp phụ nhiều hơn than hoạt tính hạt mịn đã thể hiện khả

năng khử màu tốt hơn so với 2 loại than hoạt tính còn lại. Từ kết quả trên chúng tôi

chọn THT hạt mịn (THT1) để nghiên cứu tiếp theo.

3.1.4.2. Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng làm sạch màu

gelatin bằng than hoạt tính (THT)

Hiệu quả của quá trình hấp phụ chất màu của THT chịu ảnh hưởng bởi nhiều

yếu tố tác động, trong đó chủ yếu là nhiệt độ, thời gian và hàm lượng THT [101][116].

+ Ảnh hưởng của nhiệt độ

Chúng tôi chọn thời gian xử lý 60 phút; hàm lượng than 2% [7][113], khảo

sát ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý trên 2 mẫu GNĐD và GTRA (như mục a) và kết

quả thu được thể hiện ở Hình 3.9.

GNĐD

GTRA

Hình 3.9. Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý THT đến độ đục và độ hấp thụ quang

của dịch gelatin

(Các chữ cái khác nhau trên đồ thị thể hiện sai khác có ý nghĩa với p<0,05)

Đồ thị Hình 3.9 cho thấy: Khi tăng nhiệt độ trong khoảng 30÷450C cả độ đục, độ hấp thụ quang đều có xu hướng giảm dần, tuy nhiên ở khoảng 45÷600C cả độ hấp thụ quang và độ đục hầu như không có sự khác biệt và đến 650C độ hấp thụ

quang và độ đục có xu hướng tăng. Điều này có thể được giải thích như sau: Khi

tăng nhiệt độ xử lý, độ nhớt dịch gelatin giảm, giúp các hợp chất màu trong dịch di

chuyển linh hoạt qua bề mặt và đi vào cấu trúc xốp bên trong của THT thuận lợi. Sự

tương tác giữa chất màu và tâm hoạt động của THT xảy ra dễ dàng hơn, giúp cho sự hấp phụ màu bởi THT tốt hơn. Tuy nhiên, khi tăng nhiệt độ xử lý lên 650C có thể đã

bắt đầu xảy ra hiện tượng nhả hấp phụ của THT [6]. Mặt khác, khi tăng nhiệt độ

trong thời gian dài, phản ứng melanoidin có thể đã xảy ra mạnh hơn, làm cho dịch gelatin trở nên sẫm màu hơn [98]. Do đó chúng tôi chọn nhiệt độ 450C cho các

nghiên cứu tiếp theo.

+ Ảnh hưởng của thời gian

Tiến hành tương tự như thí nghiệm trên với hàm lượng than 2%, nhiệt độ 450C, khảo sát ảnh hưởng của thời gian xử lý đến độ đục và độ hấp thụ quang, kết

GNĐD

GTRA

quả thu được như Hình 3.10.

Hình 3.10. Ảnh hưởng của thời gian xử lý THT đến độ đục và độ hấp thụ

quang của dịch gelatin

(Các chữ cái khác nhau trên đồ thị thể hiện sai khác có ý nghĩa với p<0,05)

Với kết quả trên, chúng ta dễ dàng nhận thấy: khi tăng thời gian xử lý, độ đục và

độ hấp thụ quang của dịch gelatin đều giảm trong cả 2 thí nghiệm với 2 mẫu gelatin từ

các loại da khác nhau. Theo đó, độ đục và độ hấp thụ quang của dịch gelatin giảm rất

nhanh sau 30 phút xử lý, sau đó giảm chậm và hầu như không thay đổi sau 45 phút đối

với cá Tra và sau 60 phút đối với da cá Ngừ Đại Dương. Thời gian cần thiết để làm

sạch màu dịch gelatin từ da cá Ngừ Đại Dương dài hơn so với da cá Tra.

Trong khoảng thời gian đầu xử lý, bề mặt hấp phụ của THT hầu như vẫn còn

tự do, chưa được hấp phụ nhiều bởi các phần tử chất màu có trong dịch gelatin, do

đó quá trình hấp phụ xảy ra dễ dàng, dẫn đến độ đục và độ hấp thụ quang của dịch

gelatin giảm nhanh. Càng về sau, do chất màu phủ trên bề mặt hấp phụ của THT

càng nhiều, dẫn đến tương tác giữa tâm hoạt động hấp phụ của THT với chất màu

càng lúc càng khó khăn hơn [6]. Ngoài ra, bản thân da cá Ngừ Đại Dương có màu

đậm hơn da cá Tra, do đó khi trích ly sắc tố da hòa tan và đi vào dịch gelatin làm

cho màu của dịch gelatin từ cá Ngừ Đại Dương đậm hơn da cá Tra, nên đòi hỏi thời

gian xử lý dài hơn.

Từ đó, chúng tôi chọn thời gian xử lý màu bằng THT là 60 phút đối với da cá

Ngừ Đại Dương và 45 phút đối với da cá Tra cho nghiên cứu tiếp theo.

+ Ảnh hưởng của hàm lượng than hoạt tính

Kết quả khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng THT đến độ đục, độ hấp thụ

quang với điều kiện nhiệt độ, thời gian tối ưu từ nghiên cứu trên được thể hiện ở

GNĐD

GTRA

Hình 3.11.

Hình 3.11. Ảnh hưởng của hàm lượng THT đến độ đục và độ hấp thụ quang

của dịch gelatin

(Các chữ cái khác nhau trên đồ thị thể hiện sai khác có ý nghĩa với p<0,05)

Kết quả thu được ở Hình 3.11 cho thấy, cả độ đục và độ hấp thụ quang của

dịch gelatin đều giảm khi tăng hàm lượng THT trong cả 2 thí nghiệm với 2 loại

nguyên liệu gelatin khác nhau. Trong đó, gelatin từ da cá Ngừ Đại Dương có độ đục

và độ hấp thụ quang thấp nhất khi được xử lý với hàm lượng THT 2%, trong khi

gelatin từ da cá Tra có độ đục và độ hấp thụ quang thấp nhất khi được xử lý với

hàm lượng THT 1,5%. Tiếp tục tăng hàm lượng THT cả độ đục và độ hấp thụ

quang hầu như không giảm trên cả 2 loại gelatin.

Khi tăng hàm lượng THT ở một mức độ nhất định, tức là tăng diện tích bề

mặt hấp phụ, hầu hết các hợp chất màu không phân cực có trong dịch gelatin dễ

dàng được hấp phụ trên bề mặt THT. Nếu tiếp tục tăng hàm lượng THT, việc có

thêm các tâm hấp phụ đã không giúp nhiều cho việc hấp phụ các chất màu còn lại

vốn có thể có bản chất là những chất phân cực [6][113], do đó độ đục và độ hấp thụ

quang không giảm hoặc giảm không đáng kể.

Từ đó chúng tôi nhận thấy hàm lượng THT thích hợp để xử lý màu cho gelatin

từ da cá Ngừ Đại Dương là 2% và 1,5% cho gelatin từ da cá Tra.

Từ kết quả khảo sát sơ bộ, tóm tắt điều kiện làm sạch màu dịch gelatin thích

hợp như sau:

Bảng 3.6. Điều kiện khảo sát sơ bộ làm sạch màu dịch gelatin bằng THT

Điều kiện xử lý Tỷ lệ than Thời gian làm Nhiệt độ làm

hoạt tính, sạch, phút sạch, 0C

% (w/v) Loại gelatin

Gelatin cá Tra 1,5 45 45

3.1.4.3. Tối ưu điều kiện làm sạch màu dịch gelatin

Gelatin cá Ngừ Đại Dương 2 60 45

Mục đích của nghiên cứu nhằm tìm điều kiện tối ưu cho quá trình làm sạch

màu dịch gelatin thu được vừa có độ đục vừa có độ hấp thụ quang thấp nhất. Chúng

tôi thực hiện tối ưu thực nghiệm theo phương pháp “Hàm mong đợi” do nhà toán

học Harrington đề xuất [3]. Dựa vào kết quả khảo sát sơ bộ Bảng 3.6 chúng tôi chọn

3 yếu tố ảnh hưởng đến quá trình làm sạch màu dịch gelatin từ da cá Ngừ Đại

Dương và da cá Tra với các mức khảo sát như được thể hiện ở Bảng 3.7.

Bảng 3.7. Mức yếu tố ảnh hưởng của điều kiện xử lý

Yếu tố ảnh hưởng

Nhiệt độ xử lý, x1, 0C Thời gian xử lý, x2, phút Hàm lượng THT, x3, % Cá Ngừ ĐD Cá Tra Cá Ngừ ĐD Cá Tra Cá Ngừ ĐD Cá Tra Mức trên (+) Mức cơ bản (0) Mức dưới (-) 45 45 60 45 2,0 1,5 50 50 75 60 2,5 1,0 40 40 45 30 1,5 2,0

Hàm mục tiêu đạt được gồm:

- Độ đục dịch gelatin: y1 min

- Độ hấp thụ quang dịch gelatin: y2 min

Ma trận thực nghiệm với số lượng thí nghiệm: N = 3n = 33 =27.

Kết quả xác định độ đục và độ hấp thụ quang của dịch gelatin từ da cá Ngừ

Đại Dương và da cá Tra ảnh hưởng bởi các yếu tố nhiệt độ xử lý (x1), thời gian xử

lý (x2) và hàm lượng THT (x3) được thể hiện cụ thể ở phụ lục 4.4.1.

Các bước tính hàm mong đợi cho từng hàm mục tiêu như sau:

a/ Đối với dịch gelatin từ da cá Ngừ Đại Dương

Từ phụ lục 4.5 ta có:

min y1 = 29,0 max y1 = 32,2

min y2 = 0,91 max y2 = 1,10

* Tính hàm mong đợi cho hàm mục tiêu y1:

Phương trình hàm mong đợi có dạng: d = exp[-exp(b0 + b1y]. Với b0 và b1 là

hệ số hồi quy, được xác định bằng cách:

- Chọn thang của hàm mong đợi: dmin = 0,2; dmax = 0,63 [3].

Từ các giá trị dmin, dmax, max y1, min y1 ta có hệ phương trình:

-lnln = b0 + 32,2b1

0,63

0,2

(1) -lnln = b0 + 29,0b1

Giải hệ phương trình (1) bằng phần mềm toán học Maple 16 (phiên bản 16)

ta được:

b0 = -11,78; b1 = 0,389

- Hàm mong đợi ứng với hàm mục tiêu y1 ở thí nghiệm thứ 1 là:

1 = exp[-exp(-11,78 + 0,389y)] = exp[-exp(-11,78 + 0,389*32,2)] = 0,622.

Tương tự tính hàm mong đợi cho hàm mục tiêu y1 ở các thí nghiệm thứ 2,

3,...27, kết quả được thể hiện ở phụ lục 4.4.2.

* Tính hàm mong đợi cho hàm mục tiêu y2: Các bước tính tương tự như mục

tiêu y1. Kết quả được thể hiện ở phụ lục 4.4.2.

- Thực hiện phép chập các mục tiêu cho thí nghiệm thứ 1 theo công thức:

1 2 d .d = 1 1

1 1D =

= 0,625

Tính tương tự cho các hàm mục tiêu ở thí nghiệm 2,3,...27, kết quả phép √0,622 ∗ 0,628

chập các mục tiêu được thể hiện ở phụ lục 4.4.3.

Dựa vào kết quả phép chập các mục tiêu ở phụ lục 4.5, giá trị minD = 0,195 ở

thí nghiệm thứ 17 tương ứng với điều kiện là: Nhiệt độ xử lý: 450C; Thời gian xử lý:

75 phút; Hàm lượng than hoạt tính: 2% thì kỳ vọng 2 chỉ tiêu y1, y2 đạt cực trị.

b/ Đối với dịch gelatin từ da cá Tra

Thực hiện các bước tính toán tương tự như mục a, kết quả cụ thể được thể

hiện ở phụ lục 4.4. Theo phụ lục 4.4, giá trị minD = 0,181 ở thí nghiệm thứ 14 tương

ứng với điều kiện như sau: Nhiệt độ xử lý: 450C; Thời gian xử lý: 45 phút; Hàm

lượng than hoạt tính: 1,5% thì kỳ vọng 2 chỉ tiêu y1, y2 đạt cực trị.

Từ kết quả tính toán như trên, điều kiện tối ưu cho quá trình làm sạch màu

dịch gelatin được tóm tắt như Bảng 3.8.

Bảng 3.8. Điều kiện tối ưu làm sạch màu dịch gelatin bằng THT

Điều kiện xử lý

Để khẳng định quá trình xử lý dịch gelatin bằng than hoạt tính đã làm

giảm được màu của gelatin, chúng tôi tiến hành xác định độ màu của gelatin

thành phẩm.

Loại gelatin Gelatin cá Tra Gelatin cá Ngừ Đại Dương Tỷ lệ than hoạt tính, % (w/v) 1,5 2 Thời gian làm sạch, phút 45 75 Nhiệt độ làm sạch, 0C 45 45

Màu sắc sản phẩm được đánh giá bằng máy đo màu CHROMA METER CR-

400/410 với các mẫu gelatin thành phẩm được ký hiệu như sau:

GNĐD: Mẫu gelatin từ da cá Ngừ Đại Dương chưa xử lý;

GNĐDT: Mẫu gelatin từ da cá Ngừ Đại Dương được xử lý bằng THT với

thời gian 75 phút, hàm lượng 2%, nhiệt độ 450C;

GTRA: Mẫu gelatin từ da cá Tra chưa xử lý;

GTRAT: Mẫu gelatin từ da cá Tra được xử lý màu bằng THT với thời gian

45 phút, hàm lượng 1,5%, nhiệt độ 450C;

GTT: Mẫu gelatin từ da heo trên thị trường. Độ màu của gelatin được xác định thông qua các thông số L*, a* và b*. Kết

quả được thể hiện ở Bảng 3.9.

Bảng 3.9. Độ màu của các loại gelatin

Giá trị L* a* b*

Mẫu GNĐD GNĐDT GTRA GTRAT GTT 52,76÷1,04c 78,89÷1,09a 54,66÷1,13b 78,95÷1,08a 77,92÷1,05a 0,64÷0,07a 0,04÷0,001bc 0,61÷0,01a 0,03÷0,002c 0,05÷0,001b 14,71÷0,64a 3,82÷0,31cd 13,55÷0,51b 3,63÷0,21d 3,98÷0,19c

(Các chữ cái khác nhau trên cùng một cột thể hiện sai khác có ý nghĩa với p<0,05)

Kết quả được trình bày ở Bảng 3.9 thấy rằng: sau khi được xử lý bằng THT,

gelatin thu được cho các giá trị L*, tức độ sáng tương đương gelatin thị trường và

cao hơn nhiều so với gelatin không xử lý; Tương tự với các giá trị a* và b* đều

tương đương mẫu gelatin thị trường và thấp hơn nhiều so với mẫu không xử lý.

Điều đó chứng tỏ, sau khi gelatin được xử lý bằng THT, mẫu gelatin trắng sáng hơn

so với gelatin không xử lý (giá trị L* cao), bên cạnh đó màu đỏ và màu vàng của

gelatin giảm đi so với gelatin không xử lý (giá trị a* và b* thấp).

3.1.4.4. Đánh giá khả năng làm sạch mùi của gelatin bằng than hoạt tính

Từ đó có thể kết luận THT hạt mịn là tác nhân khử màu gelatin rất hiệu quả.

Mùi của gelatin được sinh ra do nhiều nguyên nhân khác nhau như: ảnh

hưởng mùi của nguyên liệu ban đầu, do tác động của enzyme nội sinh, ngoại sinh,

do sự oxy hóa lipid…Hợp chất gây mùi của gelatin chủ yếu do các hợp chất amin

bay hơi như: nitơ bazơ bay hơi, trimethylamine, aldehyde và một số hợp chất khác

[98][126].

Theo đánh giá cảm quan chúng tôi nhận thấy rằng, mẫu gelatin sau khi được

làm sạch màu có màu trắng sáng cao, độ đục và độ hấp thụ quang càng thấp thì mùi

của chúng cũng giảm đi nhiều nhất và ngược lại. Do vậy trong nghiên cứu này,

chúng tôi chọn 4 mẫu gelatin: GNĐD, GNĐDT, GTRA và GTRAT (như phần trên)

để đánh giá cảm quan và định lượng các hợp chất gây mùi.

Quá trình đánh giá mùi bằng cảm quan với thang đo từ 0÷5 điểm theo mục

2.3.6.1 và so sánh sự khác biệt có nghĩa giữa các mẫu bằng phần mềm Minitab 16

với p < 0,05. Kết quả điểm trung bình về mức độ mùi của các mẫu được thể hiện ở

Bảng 3.10.

Bảng 3.10. Tổng điểm và điểm trung bình về độ mùi của các mẫu gelatin

(Các chữ cái khác nhau trên cùng một hàng thể hiện sai khác có ý nghĩa với p<0,05)

Mẫu Tổng điểm Điểm TB GNĐD 43 4,3±0,48a GNĐDT 3 0,3±0,04c GTRA 41 4,1±0,46b GTRAT 2 0,2±0,03d

Dựa vào kết quả điểm trung bình Bảng 3.10 cho thấy có sự khác biệt rõ rệt

về mức độ mùi giữa các mẫu gelatin trước và sau khi xử lý mùi. Trong đó, mẫu

không xử lý mùi (GNĐD và GTRA) có điểm trung bình lần lượt 4,3 và 4,1 ứng với

độ mùi mạnh, trong khi đó mẫu đã được xử lý mùi (GNĐDT và GTRAT) có điểm

trung bình lần lượt 0,3 và 0,2 ứng với mức độ không có mùi hoặc mùi cực nhẹ.

Để khẳng định lại gelatin sau khi được xử lý mùi bằng than hoạt tính không

còn mùi tanh đặc trưng của cá, chúng tôi tiến hành xác định hàm lượng các hợp chất

gây mùi của gelatin trước và sau khi xử lý mùi. Hợp chất gây mùi của gelatin được

xác định thông qua lượng nitơ bazơ bay hơi tổng (TVB-N), trimethylamine (TMA)

và chỉ số TBA (acid thiobarbituric) của các mẫu [38]. Kết quả đạt được thể hiện ở

Bảng 3.11.

Bảng 3.11. Hàm lượng các hợp chất gây mùi của gelatin

Giá trị

Mẫu GNĐD GNĐDT GTRA GTRAT Nitơ bazơ bay hơi tổng (TVB-N), mg/100g 396,4±2,04a 15,1±1,66c 348,2±1,51b 11,6±0,99d Trimethylamine (TMA), mg/100g Không phát hiện Không phát hiện Không phát hiện Không phát hiện Chỉ số TBA, mg malonaldehyde/kg 2,05±0,03a 0,42±0,01c 1,96±0,02b 0,41±0,01c

(Các chữ cái khác nhau trên cùng một cột thể hiện sai khác có ý nghĩa với p<0,05)

Kết quả từ Bảng 3.11 thấy rằng, sau khi xử lý gelatin bằng than hoạt tính:

- Hàm lượng nitơ bazơ bay hơi (TVB-N) của mẫu GNĐDT và GTRAT giảm

đi rất nhiều so với mẫu không xử lý GNĐD và GTRA, trong đó hàm lượng TVB-N

còn lại trong mẫu GTRAT (11,6 mg/100g) thấp hơn so với mẫu GNĐDT (15,1

mg/100g). Giá trị TVB-N nằm trong khoảng 25÷35 mg/100g sản phẩm là giới hạn

cho phép chấp nhận đối với thủy sản và các sản phẩm từ thủy sản [126].

- Trimethylamine (TMA): không phát hiện trong các mẫu gelatin trước và

sau khi xử lý bằng THT. Điều này chứng tỏ quá trình thu nhận gelatin trong nghiên

cứu đã đảm bảo an toàn vi sinh, gelatin không bị phân hủy bởi vi sinh vật;

- Chỉ số TBA (acid thiobarbituric) trong mẫu gelatin sau khi xử lý bằng than

hoạt tính (GNĐDT và GTRAT) giảm nhiều so với mẫu không xử lý (GNĐD và

GTRA), trong đó chỉ số TBA còn lại trong 2 mẫu GNĐDT và GTRAT tương đương

nhau, lần lượt là: 0,42 mg malonaldehyde/kg và 0,41 mg malonaldehyde/kg. Theo

Goknur Terzi và cs. [112], trong các sản phẩm thủy sản, giới hạn của chỉ số TBA

gây nên mùi tanh nằm trong khoảng 1÷2 mg malonaldehyde/kg.

Từ kết quả trên cho thấy than hoạt tính có khả năng khử mùi tanh gelatin rất

hiệu quả, sản phẩm gelatin không còn mùi tanh đặc trưng của cá.

Kết luận 3

1/ Khả năng làm sạch màu dịch gelatin của các tác nhân có thể được xếp theo

thứ tự tăng dần sau: Cát

2/ Hàm lượng THT hạt mịn, thời gian và nhiệt độ xử lý dịch gelatin để làm

sạch tốt nhất lần lượt là: 1,5%; 45 phút; 450C đối với da cá Tra và 2%; 75 phút;

450C đối với da cá Ngừ Đại Dương;

3/ Sau khi được làm sạch bằng than hoạt tính, độ màu của gelatin (thể hiện

qua các giá trị L, a, b) sáng hơn rất nhiều so với mẫu gelatin nguyên liệu và tương

đương với độ màu của gelatin thị trường;

4/ Sau khi được làm sạch bằng than hoạt tính, các hợp chất gây mùi của

gelatin giảm đáng kể, nằm trong giới hạn cho phép. Kết quả đánh giá cảm quan cho

thấy gelatin thành phẩm sau khi xử lý không còn mùi tanh đặc trưng của cá.

3.1.5. Xác định một số đặc tính của gelatin thành phẩm

3.1.5.1. Khối lượng phân tử của gelatin

Khối lượng phân tử của các mẫu gelatin thành phẩm được xác định bằng kỹ

thuật điện di SDS-PAGE. Tất cả các mẫu đều được xử lý than hoạt tính trước khi

sấy khô.

Ký hiệu các mẫu như sau:

- GNĐDT: mẫu gelatin từ da cá Ngừ Đại Dương;

- GNĐDS: Mẫu gelatin từ da cá Ngừ Đại Dương bằng phương pháp kiềm có

sự hỗ trợ của siêu âm;

GTRAT: mẫu gelatin từ da cá Tra;

GTRAS: Mẫu gelatin được thu nhận từ da cá Tra bằng phương pháp kiềm có

sự hỗ trợ của siêu âm.

MK: Mẫu chuẩn marker đã biết trước khối lượng phân tử.

Kết quả ảnh điện di được thể hiện ở Hình 3.12

Hình 3.12. Sự phân bố khối lượng phân tử của gelatin

Kết quả Hình 3.12 cho thấy, khối lượng phân tử của các mẫu gelatin thu

được từ nguyên liệu da cá Ngừ Đại Dương (mẫu GNĐDT và GNĐDS) nằm trong

khoảng từ 34÷55 kDa, trong đó vệt có diện tích lớn nhất nằm ở khoảng 43÷55kDa

cùng một số vệt nhỏ nằm ở khoảng 34 kDa. Điều đó chứng tỏ khối lượng phân tử

gelatin của da cá Ngừ Đại Dương chủ yếu nằm ở khoảng gần 55 kDa. Với da cá

Tra, khối lượng phân tử gelatin nằm trong khoảng từ 34÷72 kDa (mẫu GTRAT và

GTRAS), trong đó vệt có diện tích lớn nhất nằm ở khoảng 55÷72kDa. Vậy gelatin

thu nhận từ da cá Tra có khối lượng phân tử phần lớn nằm ở 55÷72kDa. Cũng từ kết

quả trên cho thấy, mẫu gelatin có và không có hỗ trợ của siêu âm trong quá trình thu

nhận có khối lượng phân tử tương đương nhau, điều đó chứng tỏ sự hỗ trợ của sóng

siêu âm trong quá trình thu nhận gelatin không ảnh hưởng đến khối lượng phân tử

gelatin thành phẩm.

Kết quả trên phù hợp với kết quả công bố của Panida Songchotikunpan và cs.

[105], khi phân tích khối lượng phân tử gelatin thu nhận từ da cá Rô phi, Haiying

Liu và cs. [73] phân tích khối lượng phân tử gelatin từ da cá Da trơn phần lớn nằm

3.1.5.2. Phân tích cấu trúc của gelatin bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM)

trong khoảng từ 38÷63kDa.

Tiến hành xác định cấu trúc của gelatin bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM)

hãng Hitachi- Nhật Bản với các mẫu GNĐDT, GNĐDS, GTRAT và GTRAS với độ

phóng đại 50.000 lần, chúng tôi thu được kết quả ở Hình 3.13.

GNĐDT

GNĐDS

GTRAS GTRAT

Hình 3.13. Cấu trúc của gelatin thu nhận từ da cá Ngừ Đại Dương và da cá Tra

Hình 3.13 cho thấy gelatin từ da cá Ngừ Đại Dương (GNĐDT,GNĐDS) và

da cá Tra (GTRAT, GTRAS) có cấu trúc mạng gel khác nhau khá rõ. Gelatin từ da

cá Tra có cấu trúc sợi protein dày đặc cùng các lỗ hổng giữa các sợi protein nhỏ và

ít. Điều đó cho thấy cấu trúc mạng gel của gelatin từ da cá Tra chặt chẽ hơn so với

gelatin từ da cá Ngừ Đại Dương. Nguyên nhân có thể là do sự phân bố khối lượng

phân tử khác nhau của các loại gelatin. Trong mẫu GTRAT và GTRAS có các chuỗi

polypeptide lớn và dài, trong khi các chuỗi polypeptide trong GNĐDT và GNĐDS

nhỏ và ngắn hơn. Kết quả trên phù hợp với tác giả Junjie Zhang và cs. [121] khi

nghiên cứu về sự tương quan giữa độ bền gel và cấu trúc mạng gel của gelatin từ da

cá Chỉ vàng họ P. tayenus và họ P. macracanthus, trong đó gelatin từ cá Chỉ vàng

họ P. macracanthus có độ bền gel cao hơn dẫn đến cấu trúc mạng dày đặc hơn so

với cá Chỉ vàng họ P. tayenus. Từ kết quả trên cũng cho thấy cấu trúc gel của

gelatin được thu nhận từ da cá Ngừ Đại Dương và da cá Tra có hỗ trợ sóng siêu âm

3.1.5.3. Phân tích phổ hồng ngoại (FTIR) của gelatin

và không có hỗ trợ sóng siêu âm không có sự khác nhau đáng kể.

Các nhóm liên kết của gelatin có thể được xác định thông qua kỹ thuật hồng

ngoại. Phổ hồng ngoại của gelatin thể hiện được các nhóm liên kết dựa vào các peak

chủ yếu nằm ở số sóng khoảng từ 1200÷3400 cm-1 tùy theo từng loại liên kết [82].

Mục đích của nghiên cứu nhằm xác định gelatin thu được có phù hợp với

kết quả đã từng công bố, đồng thời xác định quá trình thu nhận gelatin có hỗ trợ

siêu âm có ảnh hưởng đến cấu trúc của gelatin hay không. Kết quả xác định gồm

các mẫu gelatin GNĐDT, GNĐDS, GTRAT và GTRAS được thể hiện ở Hình 3.14.

Đỉnh peak ở số sóng 3438,48 cm-1

Đỉnh peak ở số sóng 2928,29 cm-1

Đỉnh peak ở số sóng 2853,47 cm-1

GNĐDT

GNĐDS

Đỉnh peak ở số sóng 3403,68 cm-1 (GTRAT) và 3403,7cm-1 (GTRAS)

GTRAT

GTRAS

Hình 3.14. Phổ hồng ngoại của gelatin da cá Ngừ Đại Dương và da cá Tra

Từ Hình 3.14 có thể thấy rằng: phổ hấp thụ của gelatin thu nhận từ 2 loại

nguyên liệu da cá không phụ thuộc vào có hay không có sự hỗ trợ của sóng siêu âm.

Trong đó gelatin từ da cá Ngừ Đại Dương gồm chủ yếu các đỉnh peak nằm số sóng

1121,2÷1650,9 cm-1, ngoài ra còn có đỉnh peak xuất hiện ở số sóng 2928,29 cm-1 và

3438,48 cm-1. Gelatin từ da cá Tra gồm chủ yếu các đỉnh peak nằm số sóng

1030,9÷1654,5 cm-1, ngoài ra còn có đỉnh peak xuất hiện ở số sóng 2652,4 cm-1,

2923,4 cm-1 và 3403,7cm-1.

Theo Mourad Jridi và cs. [57], Soottawat Benjakul và cs. [32] khi phân tích

phổ hồng ngoại của gelatin từ da cá Chỉ vàng mắt to, cá Hồng, các đỉnh peak xuất

hiện ở số sóng 1600÷1750cm-1 ứng với các dao động liên kết C=O kết hợp với kéo

giãn liên kết CN (amide I); Các đỉnh peak xuất hiện ở số sóng 1540÷1545 cm-1 ứng

với các dao động kéo giãn liên kết N-H kết hợp với dao động kéo giãn liên kết C-N

(amide II); Các đỉnh peak xuất hiện ở số sóng 1229÷1243 cm-1 ứng với sự kết hợp

các dao động kéo giãn C-N và biến dạng liên kết N-H (amide III). Ngoài ra còn có

nhóm amide A phát sinh từ sự dao động kéo giãn của nhóm N-H xuất hiện ở đỉnh

peak có số sóng 3207÷3496 cm-1; Amide B được tìm thấy ở đỉnh peak với số sóng

2823÷2943 cm-1 ứng với dao động không đối xứng của liên kết C-H cũng như nhóm

NH3.

Với kết quả thu được từ phổ hấp thụ Hình 3.14 cho thấy cả gelatin da cá Ngừ

Đại Dương và da cá Tra đều có những liên kết cơ bản của một gelatin và không có

3.1.5.4. Thành phần acid amin của gelatin

sự khác nhau đáng kể giữa mẫu gelatin có và không có sự hỗ trợ sóng siêu âm.

Tính chất chức năng và sự ổn định cấu trúc của gelatin được quyết định bởi

một số acid amin quan trọng như proline, hydroxyproline, lysine,... có trong gelatin

[88][98]. Chúng tôi tiến hành phân tích 4 mẫu gồm GNĐDT, GNĐDS, GTRAT và

GTRAS và thể hiện kết quả ở Bảng 3.12.

Bảng 3.12. Hàm lượng acid amin của gelatin

Hàm lượng (%, w/w)

TT Acid amin

GNĐDT GNĐDS GTRAT GTRAS

1 Lysine 2 Threonine 3 Serine 4 Glutamic acid Proline 5 3,21 2,75 3,23 8,61 10,85 3,27 2,68 3,22 8,93 11,15 3,83 2,64 3,48 9,74 11,97 3,92 2,67 3,59 10,43 13,52

Hàm lượng (%, w/w)

TT Acid amin

GNĐDT GNĐDS GTRAT GTRAS

Isoleucine

6 Hydroxyproline 7 Glycine 8 Alanine 9 Valine 10 Aspatic acid 11 Methionine 12 13 Leucine 14 Tyrosine 15 Phenylalanine 16 Histidine 17 Arginine 18 Cysteine 9,12 20,12 9,67 1,98 4,17 4,18 0,97 2,31 0,42 1,88 0,60 8,04 0,02 9,57 23,18 10,83 2,49 4,96 2,22 1,42 2,88 0,49 2,00 0,63 9,24 0,02

19 Tryptophan

Nhìn chung 4 loại gelatin nghiên cứu trên đều có hầu hết các thành phần acid

9,13 20,26 9,81 1,61 4,58 2,86 0,92 2,34 0,40 1,86 0,74 7,4 Không phát hiện Không phát hiện 9,59 27,25 11,56 2,45 4,63 0,52 1,45 2,64 0,42 1,80 0,56 8,46 Không phát hiện Không phát hiện Không phát hiện Không phát hiện

amin cơ bản của sản phẩm gelatin từ da cá. Thành phần acid amin của gelatin được

thu nhận từ phương pháp có và không có sự hỗ trợ của sóng siêu âm (GNĐDT và

GNĐDS); (GTRAT và GTRAS) không có sự khác nhau nhiều. Trong đó, thành

phần glycine chiếm tỷ lệ cao nhất trong cả 4 loại gelatin, đạt từ 20,12÷27,25%. Các

acid amin quan trọng ảnh hưởng đến tính chất chức năng và cấu trúc của gelatin

như proline, hydroxyproline chiếm tỷ lệ khá cao, từ 10,85÷11,97% đối với proline

và 9,12÷9,59% đối với hydroxyproline. Theo đó, gelatin thu nhận từ da cá Tra có

hàm lượng proline và hydroxyproline chiếm tỷ lệ cao hơn da cá Ngừ Đại Dương.

Bảng 3.12 cho thấy, cysteine không có mặt trong mẫu GNĐDT và GTRAT

(không siêu âm) nhưng lại xuất hiện trong mẫu GNĐDS và GTRAS (có hỗ trợ của

siêu âm) đối với cả 2 loại nguyên liệu da cá. Nguyên nhân có thể do gelatin thu nhận

từ da cá không có hỗ trợ siêu âm chịu tác động của vôi trong thời gian dài dẫn đến

phân hủy cysteine [81].

Kết quả trên tương đồng với báo cáo của Shyni và cs. [104] khi phân tích

thành phần acid amin của gelatin từ da cá Ngừ, cá Mập và cá Rohu, cũng xác định

thành phần chủ yếu của các acid amin trong gelatin gồm 4 loại chính glycine, alanine,

proline và hydroxyproline, các acid amin như: cysteine và tryptophan không phát

hiện. Trong khi đó proline chiếm tỷ lệ khoảng 9,9÷11,6% và hydroxyproline chiếm

khoảng 6,78÷9,85%.

3.1.6. Xác định chỉ tiêu an toàn vệ sinh thực phẩm và chỉ tiêu chất lượng

của gelatin

Để đảm bảo gelatin đáp ứng đầy đủ tiêu chuẩn để làm phụ gia thực phẩm,

chúng tôi tiến hành phần tích các chỉ tiêu theo QCVN 4-21:2011/BYT. Kết quả

được trình bày ở Bảng 3.1.3

Bảng 3.13. Kết quả đánh giá các chỉ tiêu an toàn vệ sinh thực phẩm và chỉ tiêu

chất lượng của gelatin

Gelatin nghiên cứu Theo QCVN 4- STT Chỉ tiêu 21:2011/BYT GNĐDT GTRAT

1 Asen (As) ≤ 1 mg/kg Không phát hiện Không phát hiện

2 Chì (Pb) ≤ 1,5 mg/kg Không phát hiện Không phát hiện

3 Cadimi (Cd) ≤ 0,5 mg/kg Không phát hiện Không phát hiện

Thủy ngân (Hg) ≤ 0,15 mg/kg Không phát hiện Không phát hiện 4

SO2 ≤ 40 mg/kg Không phát hiện Không phát hiện 5

6 <10 CFU/g <10 CFU/g ≤ 104/g Tổng vi sinh vật hiếu khí (TPC)

7 E. coli Không phát hiện Không phát hiện ≤ 10 /g

8 pH 7,13±0,06 7,28±0,07 5–7,5

9 Độ tro 0,17±0,02% 0,38±0,03% ≤ 2%

10 Độ ẩm 4,53±0,3% 4,56±0,2% ≤ 18%

11 Protein 95,34±1,34% 94,68±1,12% -

12 Lipid 0,14±0,01% 0,16±0,01% -

13 Độ bền gel 102,8±1,02 gam 251,3±1,86 gam -

(Bloom)

14 Độ nhớt 20,4±0,97 cP 33,1±0,71 cP -

Bảng 3.13 cho thấy các chỉ tiêu hàm lượng kim loại nặng, chỉ tiêu vi sinh,

pH và thành phần cơ bản gồm tro, ẩm,.. của gelatin đều nằm trong giới hạn cho

phép theo quy chuẩn Việt Nam QCVN 4-21:2011/BYT về sản phẩm gelatin thực

phẩm [12]. Do vậy, sản phẩm gelatin được thu nhận từ da cá Ngừ Đại Dương và da

cá Tra trong điều kiện nghiên cứu đủ tiêu chuẩn dùng làm phụ gia thực phẩm và

cũng được dùng làm nguyên liệu cho nghiên cứu tiếp theo.

GNĐDT GTRAT

Hình 3.15. Gelatin từ da cá Ngừ Đại Dương và da cá Tra sau khi sấy khô

3.1.7. Nghiên cứu chế độ bảo quản gelatin

Mục đích của nghiên cứu nhằm theo dõi sự thay đổi tính chất cảm quan, độ

ẩm và độ bền gel của gelatin theo thời gian bảo quản để chọn điều kiện bảo quản

thích hợp. Trong nghiên cứu, chúng tôi chọn điều kiện như sau:

- Bao bì: Chọn 2 loại là LDPE (low density polyethylene) và HDPE (high

density polyethylene) với các đặc tính như sau:

+ LDPE: Chiều dày: 1.10-3mm; Khối lượng riêng: 0,910÷0,925 g/cm3; Tốc

độ thấm hơi nước: 20 g/m2/24h.

+ HDPE: Chiều dày: 3.10-3mm; Khối lượng riêng: 0,941÷0,965 g/cm3; Tốc

độ thấm hơi nước: 0,3 g/m2/24h.

- Nhiệt độ bảo quản: Bảo quản ở nhiệt độ thường và trong phòng lạnh

(22÷250C). Các mẫu nghiên cứu được ký hiệu như sau:

LDPE-NT: Gelatin cá Ngừ ĐD bảo quản trong bao LDPE nhiệt độ thường;

LDPE-NL: Gelatin cá Ngừ ĐD bảo quản trong bao HDPE phòng lạnh;

HDPE-NT: Gelatin cá Ngừ ĐD bảo quản trong bao LDPE nhiệt độ thường;

HDPENL: Gelatin cá Ngừ ĐD bảo quản trong bao LDPE phòng lạnh.

LDPE-TT: Gelatin cá Tra bảo quản trong bao LDPE nhiệt độ thường;

LDPE-TL: Gelatin cá Tra bảo quản trong bao HDPE phòng lạnh;

HDPE-TT: Gelatin cá Tra bảo quản trong bao LDPE nhiệt độ thường;

HDPE-TL: Gelatin cá Tra bảo quản trong bao LDPE phòng lạnh.

Kết quả theo dõi sự thay đổi ẩm, độ bền gel và cảm quan theo thời gian bảo

quản 120 ngày (4 tháng) được thể hiện cụ thể ở phụ lục 4.5.

Kết quả nghiên cứu cho thấy:

- Về cảm quan: Sau thời gian bảo quản 120 ngày, các mẫu gelatin được bảo

quản trong ở nhiệt độ thường trong bao HDPE và ở phòng lạnh trong bao LDPE,

HDPE đều cho hạt rời, màu trắng sáng tương tự như galetin ban đầu. Tuy nhiên,

gelatin được bảo quản trong ở nhiệt độ thường trong bao LDPE sau 90 ngày đã có

hiện tượng vón cục, màu hơi ngã vàng so với gelatin ban đầu.

- Về độ ẩm: Theo thời gian bảo quản, độ ẩm của các mẫu gelatin đều có xu

hướng tăng dần. Trong đó, các mẫu gelatin được bảo quản trong ở nhiệt độ thường

trong bao HDPE và ở phòng lạnh trong bao LDPE, HDPE tăng chậm. Sau 120 ngày

bảo quản độ ẩm của các mẫu đều nằm trong giới hạn cho phép theo QCVN 4-

21:2011/BYT (không quá 18%) và lần lượt đạt:

+ Gelatin cá Ngừ Đại Dương: HDPE-NT: 6,21%; LDPE-NL: 8,17%; HDPE-

NL: 5,12%.

+ Gelatin cá Tra: HDPE-TT: 6,54%; LDPE-TL: 8,24%; HDPE-TL: 5,37%.

Trong khi đó gelatin được bảo quản ở nhiệt độ thường trong bao LDPE trên

cả 2 loại gelatin da cá Ngừ Đại Dương và cá Tra đều cho độ ẩm tăng nhanh và vượt

giới hạn cho phép theo QCVN 4-21:2011/BYT sau 120 ngày và lần lượt đạt:

18,76% đối với mẫu LDPE-NT và 19,05% đối với mẫu LDP-TT.

- Về độ bền gel: Tất cả các mẫu gelatin có độ bền gel thay đổi không đáng kể

so với gelatin ban đầu trong tất cả các điều kiện bảo quản. Sau khi bảo quản 120

ngày độ bền gel của các mẫu gelatin đạt được như sau:

+ Gelatin cá Ngừ Đại Dương: HDPE-NT: 101,9 gam; HDPE-NL: 102,2

gam; LDPE-NT: 102,3 gam; LDPE-NL: 102,1 gam.

+ Gelatin cá Tra: HDPE-TT: 251,2 gam; HDPE-TL: 251,0 gam; LDPE-TT:

250,4 gam; LDPE-TL: 250,7 gam.

Từ kết quả thu được như trên chúng tôi khuyến nghị điều kiện bảo quản

gelatin từ da cá như sau:

+ Ở nhiệt độ thường: Nên bảo quản gelatin bằng loại bao HDPE để đảm bảo

chất lượng gelatin với thời gian hơn 120 ngày, không nên bảo quản gelatin bằng bao

bì LDPE trong thời gian dài.

+ Ở nhiệt độ phòng lạnh: Có thể bảo quản gelatin bằng loại bao HDPE hoặc

LDPE đều đảm bảo chất lượng với thời gian hơn 120 ngày.

Kết luận 4

1/ Gelatin thu nhận từ da cá Tra có cấu trúc gel dày đặc hơn so với gelatin từ da

cá Ngừ Đại Dương; khối lượng phân tử của các sợi polypeptide của gelatin từ da cá Tra

chủ yếu nằm ở khoảng 55÷72kDa, trong khi từ da cá Ngừ Đại Dương chủ yếu nằm ở

khoảng 43÷55kDa;

2/ Gelatin thu được từ da cá Ngừ Đại Dương và da cá Tra đều có các nhóm

liên kết cơ bản đặc trưng của một gelatin từ da cá, với các peak tương ứng với các

nhóm amide I, amide II, amide III, amide A và amide B trên phổ hồng ngoại;

3/ Gelatin thu được từ da cá Ngừ Đại Dương và da cá Tra đều có thành phần

acid amin cơ bản đặc trưng cho gelatin từ da cá. Trong đó, hàm lượng các acid amin

quan trọng quyết định đến các tính chất chức năng của gelatin như proline,

hydroxyproline trong gelatin da cá Tra lớn hơn so với gelatin da cá Ngừ Đại Dương;

4/ Gelatin thu nhận từ da Ngừ Đại Dương và da cá Tra đều đạt chỉ tiêu chất

lượng về vi sinh, kim loại nặng và một số chỉ khác về an toàn thực phẩm theo

QCVN 4-21:2011/BYT;

5/ Gelatin thu nhận từ da cá Ngừ Đại Dương và da cá Tra có sự hỗ trợ của

sóng siêu âm có khối lượng phân tử, thành phần acid amin, các nhóm liên kết cơ

bản trong gelatin tương đương với gelatin thu nhận không có hỗ trợ của sóng siêu

âm. Khác biệt duy nhất là cystein được phát hiện có mặt trong các mẫu gelatin có

6/ Bảo quản gelatin da cá ở điều kiện nhiệt độ thường bằng bao HDPE

và ở phòng lạnh bằng bao LDPE, HDPE trong thời gian 120 ngày đều cho

tính chất cảm quan, độ ẩm đạt theo QCVN 4-21:2011/BYT và độ bền gel thay

siêu âm hỗ trợ.

đổi không đáng kể.

3.1.8. Đề xuất quy trình thu nhận gelatin từ da cá quy mô phòng thí nghiệm

3.1.8.1. Quy trình chung

Da cá

Sơ chế, cắt nhỏ Lạnh đông -30÷(-200C ) Rửa lần 1 (qua dd Chlorine 50ppm)

Da cá khô Da cá lạnh đông

Sấy ở 450C

Xử lý da cá Rã đông Rửa lần 2 Rửa lần 3

Than hoạt tính Trích ly

Lọc lần 1 Làm sạch Cô đặc chân không Lọc lần 2

Bã 1 Bã 2 Sấy

Gelatin thành phẩm

3.1.8.2. Thuyết minh quy trình

Hình 3.16. Quy trình thu nhận gelatin từ da cá

a. Nguyên liệu da cá

Nguyên liệu da cá gồm: da cá Tra và da cá Ngừ Đại Dương sau khi thu mua

từ nhà máy chế biến thủy sản, được rửa qua dung dịch chlorine 50 ppm. Sau đó loại

bỏ phần vảy, thịt,... còn dính trên da và cắt nhỏ với kích thước 2 x 3cm. Tiếp theo da cá được cấp đông ở -30÷(-200C) hoặc sấy ở 450C đến độ ẩm 10÷12%.

b. Xử lý da cá

Tùy theo loại da cá mà trước khi ngâm da cá trong huyền phù vôi hoặc acid

acetic da cá được xử lý khác nhau: Da lạnh đông được rã đông bằng không khí tự

nhiên trong 6 giờ, sau đó được rửa lại nhiều lần bằng nước sạch; Da cá khô được

ngâm trong nước sạch với tỷ lệ da/nước = 1/5 (w/v) trong 12 giờ để da cá hồi

nguyên. Sau đó da được xử lý ngâm trong huyền phù vôi (có hoặc không có hỗ trợ

siêu âm) hoặc được xử lý kết hợp ngâm lần lượt trong vôi và acid như sau:

* Không có siêu âm hỗ trợ:

+ Da cá Tra: ngâm có khấy đảo trong huyền phù vôi với hàm lượng vôi 20

g/l, thời gian 5 ngày;

+ Da cá Ngừ Đại Dương: ngâm có khuấy đảo trong huyền phù vôi với hàm

lượng vôi 20 g/l, thời gian 1,5 ngày sau đó rửa sạch đưa về pH trung tính và ngâm

trong dung dịch acid acetic 7,5 mM trong 2 giờ.

* Có hỗ trợ siêu âm:

+ Da cá Tra: siêu âm trong trong huyền phù vôi có khuấy đảo với hàm lượng

vôi 20 g/l; thời gian 90 phút; biên độ 90%; chu kỳ đóng ngắt 0,9 giây;

+ Da cá Ngừ Đại Dương: siêu âm trong trong huyền phù vôi có khuấy đảo

với hàm lượng: 20 g/l; thời gian 90 phút; biên độ 80%; chu kỳ đóng ngắt 0,8 giây.

c. Rửa

Loại bỏ hết các tạp chất được khuếch tán ra từ da như sắc tố da, mỡ và các

thành phần phi collagen khác. Đồng thời đưa pH của da cá về giá trị trung tính trước

khi trích ly.

Quá trình rửa da cá được thực hiện nhiều lần dưới vòi nước sạch chảy liên

tục cho đến khi đạt pH trung tính.

d. Trích ly

Gelatin được trích ly ở điều kiện như sau: - Da cá Tra: tỷ lệ dung môi/ da cá = 5/1 (v/w), ở 600C, trong 8 giờ; - Da cá Ngừ Đại Dương: tỷ lệ dung môi/ da cá = 5/1 (v/w), ở 550C, trong 7 giờ.

e. Lọc lần 1

Loại phần bã còn lại và một số tạp chất có trong dịch trích ly để thu dịch

gelatin dạng lỏng.

f. Làm sạch

Loại các sắc tố gây màu và các hợp chất sinh ra mùi của gelatin bằng THT. Dịch chiết gelatin được điều chỉnh về nồng độ 6,70Bx ở 450C trước khi khử

màu, khử mùi. Điều kiện làm sạch dịch gelatin như sau (dùng THT hạt mịn):

- Gelatin từ da cá Tra: Tỷ lệ THT 1,5% (w/v), thời gian 45 phút, ở 450C;

- Gelatin từ da cá Ngừ Đại Dương: Tỷ lệ THT 2% (w/v), thời gian 75 phút, ở

450C.

Sau khi làm sạch dịch gelatin được lọc trong bằng máy lọc hút chân không.

g. Cô đặc chân không

Nâng cao nồng độ chất khô dịch gelatin giúp cho quá trình sấy được dễ dàng. Dịch gelatin được cô đặc ở áp suất 72 mPa, nhiệt độ 400C, thời gian 45 phút/

mẻ. Dịch sau khi cô đặc đạt nồng độ chất khô 10÷150Bx.

h. Sấy

Làm giảm lượng nước để tạo sản phẩm gelatin khô dạng bột.

Quá trình sấy phun được tiến hành trên máy sấy hiệu BUCHI Mini Spray

Dryer B-290. Sau khi sấy sản phẩm gelatin thu được dạng bột với độ ẩm 4÷5%.

Gelatin thành phẩm được đóng gói bằng bao HDPE và bảo quản ở nhiệt độ thường.

3.2. Nghiên cứu biến tính gelatin từ da cá Ngừ Đại Dương

Kết quả từ các phần trước cho thấy da cá Ngừ Đại Dương cho hiệu suất thu

hồi gelatin cao, tuy nhiên độ Bloom của sản phẩm lại thấp (102,8 gam), làm hạn chế

khả năng ứng dụng. Do đó, gelatin từ loại da cá này được chọn làm đối tượng để

nghiên cứu biến tính nhằm nâng cao giá trị sử dụng cho sản phẩm.

3.2.1. Biến tính bằng enzyme transglutaminase, acid caffeic và acid tannic

Hiệu quả của quá trình biến tính gelatin để tạo liên kết ngang giữa các phân tử

gelatin bởi enzyme transglutaminase (TGase), acid caffeic (AC), acid tannic (AT) phụ

thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó quan trọng là nhiệt độ phản ứng, nồng độ gelatin,

nồng độ enzyme, nồng độ acid [22][29]. Gelatin được biến tính theo quy trình ở mục

3.2.1.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng đến sự biến tính của gelatin

2.3.2.4.

Hiệu quả biến tính gelatin được đánh giá thông qua sự thay đổi về độ bền

gel, mức độ tăng độ nhớt của dịch gelatin sau phản ứng.

Kết quả xác định độ bền gel và mức độ tăng độ nhớt theo thời gian biến tính

ở các mức nhiệt độ khác nhau được trình bày chi tiết ở phụ lục 4.3. Kết quả này cho

thấy: ở tất cả các mức nhiệt độ, cả độ nhớt và độ bền gel đều tăng dần theo thời gian

phản ứng đến giá trị cực đại, sau đó chúng có xu hướng ổn định hoặc giảm theo thời

gian. Độ bền gel và độ nhớt cùng đạt giá trị cực đại tại cùng thời điểm. Thời gian để

chúng đạt giá trị cực đại khi sử dụng enzyme transglutaminase, acid caffeic và acid

tannic lần lượt là 80 phút, 90 phút và 60 phút. Các giá trị cực đại của độ bền gel và

mức độ tăng độ nhớt này được thể hiện trên Hình 3.17.

Hình 3.17. Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng đến sự thay đổi độ nhớt và độ

bền gel gelatin

Từ Hình 3.17 có thể thấy, cả 3 tác nhân: transglutaminase, acid caffeic và

acid tannic đều cho độ nhớt và độ bền gel cực đại tại 400C. Trong đó, mức độ tăng

độ nhớt và độ bền gel biến tính bằng transglutaminase lần lượt là 81,3% và 238,7 g;

bằng acid caffeic là 42,1% và 154,6 g; acid tannic là 26% và 123,8 g.

Kết quả trên cũng phù hợp với nghiên cứu của Shantha Lakshmi và cs. [68],

Nor Fazliyana Mohtar và cs. [79], Julia Calvarro và cs. [36] trong các nghiên cứu

biến tính gelatin từ da cá bằng transglutaminase, acid caffeic, khi tất cả đều kết luận

nhiệt độ tối ưu ở phạm vi 40÷450C.

Trong nghiên cứu tiếp theo, điều kiện biến tính được chọn là: nhiệt độ 400C,

thời gian biến tính bằng transglutaminase 80 phút, acid caffeic 90 phút và acid

3.2.1.2. Ảnh hưởng của hàm lượng transglutaminase, acid caffeic và

acid tannic đến độ nhớt và độ bền gel gelatin

tannic 60 phút.

Kết quả đánh giá ảnh hưởng của hàm lượng transglutaminase, acid caffeic và

TGase

acid tannic đến độ nhớt và độ bền gel gelatin được thể hiện ở Hình 3.18.

Hình 3.18. Ảnh hưởng hàm lượng transglutaminase, acid caffeic, acid tannic đến độ nhớt và độ bền gel gelatin

Khi thay đổi hàm lượng tác nhân biến tính, cả độ nhớt và độ bền gel gelatin

thay đổi rõ rệt và theo chiều hướng tăng đến giá trị cực đại, sau đó lại giảm. Khả

năng làm tăng độ nhớt và độ bền gel của các tác nhân có thể xếp theo thứ tự giảm

dần như sau: transglutaminase>acid caffeic> acid tannic.

Các giá trị cực đại về độ nhớt và độ bền gel của gelatin biến tính bằng:

- Transglutaminase là 186,8 cP và 248,3 g với hàm lượng enzyme 25 mg/g.

- Acid caffeic là 165,7 cP và 160,2 g với hàm lượng acid 15 mg/g.

- Acid tannic là 80,2 cP và 130,3 với hàm lượng acid 25 mg/g.

Sự thay đổi độ nhớt và độ bền gel như trên có thể được giải thích như sau:

Transglutaminase với khả năng xúc tác hình thành liên kết giữa glutamine và

lysine của các chuỗi protein [85] đã làm cho mạch polypeptid trở nên dài và cồng

kềnh hơn, dẫn đến độ nhớt và độ bền gel của gelatin cao hơn. Tuy nhiên nếu lượng

enzyme quá nhiều có thể hình thành nên các liên kết cộng hóa trị nội phân tử, cản

trở sự kết hợp liên phân tử giữa các chuỗi polypeptide, làm hạn chế sự hình thành

liên kết ngang nên độ nhớt và độ bền gel không tăng hoặc tăng không đáng kể [36].

Kết quả trên cũng phù hợp với kết quả của Jongjareonrak Akkasit và cs. [55] khi

dùng transglutaminase biến tính gelatin từ da cá Hồng mắt to, độ bền gel tăng từ

105 gam lên 150 gam và từ da cá Hồng nâu sọc tăng từ 218 g lên 270 g.

Trong trường hợp acid caffeic và acid tannic, với bản chất là polyphenol

chúng đã được oxy hóa thành quinone trong quá trình sục khí, sau đó phản ứng với

các gốc lysine của gelatin để tạo thành các liên kết ngang đồng hoá trị quinonimine,

làm cho khối lượng phân tử gelatin trở nên lớn hơn, dẫn đến độ nhớt và độ bền gel

của gelatin cao hơn. Tuy nhiên, khi hàm lượng acid caffeic và acid tannic quá cao,

các hợp chất phenolic hình thành lớp phủ trên bền mặt protein, dẫn đến kết tủa

protein, ngăn cản sự hình thành các liên kết ngang [34][86].

Từ kết quả trên chúng tôi chọn hàm lượng transglutaminase 25 mg/g; acid

3.2.1.3. Ảnh hưởng của nồng độ gelatin đến sự biến tính gelatin

caffeic 15 mg/g; acid tannic 25 mg/g làm cơ sở cho nghiên cứu tiếp theo.

Kết quả sự thay đổi độ nhớt, độ bền gel khi thay đổi nồng độ gelatin được thể

TGase

hiện trên Hình 3.19.

Hình 3.19. Ảnh hưởng của nồng độ gelatin đến mức độ tăng độ nhớt và độ bền gel gelatin

100

Đồ thị Hình 3.19 cho thấy: khi tăng nồng độ gelatin độ nhớt và độ bền gel

gelatin đều thay đổi theo hướng tăng đến giá trị cực đại sau đó giảm dần. Mức độ

làm tăng độ nhớt và độ bền gel của gelatin sau khi biến tính bởi các tác nhân có thể

sắp xếp theo thứ tự giảm dần như sau: transglutaminase>acid caffeic>acid tannic.

Bảng 3.14. Nồng độ gelatin thích hợp để biến tính

TT Tác nhân biến tính

Transglutaminase

1 2 Acid caffeic 3 Acid tannic Nồng độ gelatin, % 18 15 20 Độ bền gel, gam 249,5 165,3 130,2 Mức độ tăng độ nhớt, % 205,5 182,4 28,6

Bảng 3.14 thể hiện nồng độ của các tác nhân để gelatin biến tích có độ bền

gel và mức độ tăng độ nhớt cao nhất.

Khi nồng độ gelatin tăng không quá cao, khả năng tiếp xúc giữa gelatin và tác

nhân biến tính tốt hơn, tạo điều kiện cho quá trình hình thành liên kết ngang giữa các

mạch polypeptide được dễ dàng [21]. Tuy nhiên, khi nồng độ gelatin quá lớn, độ nhớt

của dung dịch gelatin tăng cao, có thể đã cản trở sự tương tác giữa các chất, làm giảm

hiệu quả của quá trình tạo liên kết ngang của gelatin.

Từ kết quả thu được từ mục 3.2.1.2 và 3.2.1.3, các thông số thích hợp nhất

cho quá trình biến tính bằng transglutaminase, acid caffeic và acid tannic được xác

định như ở Bảng 3.15.

Bảng 3.15. Điều kiện thích hợp nhất để biến tính gelatin bằng

transglutaminase, acid caffeic, acid tannic

TT Hàm lượng tác nhân biến tính, mg/g Nồng độ gelatin, % Nhiệt độ, 0C

Loại tác nhân biến tính

25 15 25 18 15 20 40 40 40 Thời gian biến tính, phút 80 90 60

1 Transglutaminase 2 Acid caffeic 3 Acid tannic 3.2.1.4. Nghiên cứu sự thay đổi khối lượng phân tử của gelatin

Sự thay đổi khá rõ về độ nhớt, độ bền gel của gelatin được biến tính bằng

101

enzyme transglutaminase, acid caffeic và acid tannic là cơ sở để suy luận về khả

năng thay đổi cấu trúc phân tử của gelatin sau biến tính. Để khẳng định được sự

biến đổi này, kỹ thuật điện di SDS-PAGE đã được sử dụng để xác định khối lượng

phân tử của 4 mẫu gelatin với các ký hiệu như sau:

- GNĐDT: Gelatin thu nhận từ da cá Ngừ Đại Dương;

- GBE: Gelatin biến tính bằng enzyme transglutaminase;

- GBC: Gelatin biến tính bằng acid caffeic;

- GBT: Gelatin biến tính bằng acid tannic;

- MK: Mẫu chuẩn marker đã biết trước khối lượng phân tử.

Kết quả điện di được trình bày ở Hình 3.20.

130 kDa 95 kDa 72 kDa

55 kDa

43 kDa

34 kDa

26 kDa

GNĐDT GBC GBT GBE

Hình 3.20. Ảnh điện di các mẫu gelatin biến tính và mẫu chuẩn marker

Từ ảnh điện di ở Hình 3.20 có thể thấy, khác với mẫu gelatin tự nhiên

GNĐDT, ở các mẫu gelatin biến tính GBC, GBT và GBE đều xuất hiện thêm các

vệt protein nằm ở khoảng 55÷95 kDa, ngoài ra ở mẫu GBE còn xuất hiện thêm vệt

protein nằm khoảng 95÷130 kDa. Trong khi đó, các vệt protein với khối lượng phân

tử thấp trong khoảng 26÷43 kDa ở mẫu GNĐDT không còn xuất hiện sau khi biến

tính. Điều này chứng tỏ sau khi biến tính đã có sự kết nối các mạch polypeptide của

gelatin, nhất là những mạch có phân tử nhỏ, tạo nên những phức có khối lượng phân

tử lớn hơn, trong đó hiệu quả kết nối của transglutaminase là tốt nhất, với việc tạo

102

ra các phức có khối lượng phân tử lớn nhất. Kết quả thu được như trên khá phù hợp

với kết quả của Jongjareonrak Akkasit và cs. [55] khi biến tính gelatin da cá Chỉ

vàng bằng transglutaminase, khối lượng phân tử gelatin đạt 97÷116 kDa, Thanasak

Sae-leaw [100] và cs. khi biến tính gelatin từ da cá Chẽm bằng acid tannic, khối

3.2.1.5. Xác định cấu trúc của gelatin bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM)

lượng phân tử gelatin trong khoảng 76÷106 kDa.

Để thấy rõ tác động của quá trình biến tính đến cấu trúc 3 chiều của gel

gelatin, chúng tôi xác định cấu trúc của gelatin trước và sau khi biến tính bằng kính

hiển vi điện tử quét (SEM) với độ phóng đại 50.000 lần. Kết quả được thể hiện ở

GBE

GNĐDT

GBC

GBT

Hình 3.21.

Hình 3.21. Vi ảnh cấu trúc của gelatin trước và sau khi biến tính

Kết quả Hình 3.21 cho thấy cấu trúc mạng lưới sợi của gelatin sau khi được

biến tính bằng tác nhân enzyme transglutaminase (GBE), acid caffeic (GBC) và

acid tannic (GBT) dày đặc hơn, kích thước các sợi protein thô hơn so với mẫu

gelatin chưa biến tính (GNĐDT). Điều đó chứng tỏ sau khi biến tính, gelatin có cấu

103

trúc rắn chắc hơn. Trong đó, gelatin biến tính bằng transglutaminase (GBE) và acid

caffeic (GBC) cho cấu trúc mạng gel dày đặc hơn, các lỗ hổng trong không gian gel

ít hơn so với gelatin biến tính bằng acid tannic (GBT). Nguyên nhân có thể do sự

hình thành các liên kết ngang giữa các phân tử protein thông qua các liên kết cộng

hóa trị xảy ra khi biến tính bằng enzyme transglutaminase và acid caffeic ở mức độ

cao hơn so với acid tannic, do đó hình thành nên phân tử protein có kích thước lớn

hơn. Điều này đã được thể hiện thông qua độ nhớt, độ bền gel, khối lượng phân tử

gelatin. Tương như như kết quả trên, Jongjareonrak Akkasit và cs. [55], khi biến

tính gelatin cá Chỉ vàng mắt to, cá Chỉ vàng sọc bằng transglutaminase, Balange

Amjad và cs. [30] biến tính gelatin bằng acid tannic cũng đã nhận thấy cấu trúc gel

3.2.1.6. Xác định mức độ liên kết ngang của gelatin

dày đặc hơn, độ bền gel, khối lượng phân tử cao hơn so với gelatin chưa biến tính.

Để khẳng định cơ chế của quá trình biến tính là do sự hình thành các liên kết

ngang, chúng tôi khảo sát mức độ tạo liên kết ngang của gelatin thông qua việc định

lượng số nhóm amin tự do có ở mạch bên của gelatin [71]. Kết quả phân tích mức

độ tạo liên kết ngang của các mẫu GNĐDT, GBE, GBC và GBT được thể hiện ở

, g n g a n t ế k n ê i l ộ đ c ứ M

GBE

GBC

GBT

Loại gelatin

Hình 3.22.

Hình 3.22. Mức độ liên kết ngang của gelatin

Kết quả từ đồ thị Hình 3.22 cho thấy: gelatin được biến tính bằng

transglutaminase, acid caffeic và acid tannic đều tạo ra liên kết ngang trong gelatin.

104

Trong đó, gelatin biến tính bằng transglutaminase cho mức độ liên kết ngang cao

nhất với 22,5% các nhóm amin tự do có thể đã tham gia tạo liên kết ngang, trong

khi biến tính bằng acid tannic cho mức độ liên kết ngang thấp nhất với chỉ 16,4% số

nhóm amin có khả năng đã tạo liên kết ngang. Nguyên nhân của sự hình thành các

liên kết ngang nhờ tác dụng của transglutaminase, acid caffeic và acid tannic có thể

được giải thích theo các cơ chế đã được trình bày ở mục 1.2.2.

Trong các nghiên cứu biến tính gelatin từ da cá Jun-Hyun Oh và cs. [89],

Kosaraju Lakshmi Shantha và cs. [68] cũng khẳng định cơ chế biến tính của acid

caffeic là tạo các liên kết ngang của gelatin, làm tăng dẫn đến độ nhớt, độ bền gel và

3.2.1.7. Phân tích phổ hồng ngoại (FTIR) của gelatin biến tính

khối lượng phân tử của gelatin.

Để xác định sự thay đổi các liên kết trong phân tử gelatin trước và sau khi

biến tính, chúng tôi đo phổ hồng ngoại của các mẫu gelatin gồm: GNĐDT, GBE,

GBC và GBT. Dựa vào sự thay đổi các peak xuất hiện trên phổ có thể suy ra sự thay

GNĐDT

Các peak ở số sóng 2853,4 cm-1 (GBE); 2853,1 cm-1 (GBC); 2854,4cm-1 (GBT)

GBE

Các peak ở số sóng cm-1 1742,67 1742,91 (GBC), cm-1 (GBT), cm-1 1740,86 (GBE)

GBT

GBC

đổi các liên kết cũng như cấu trúc của gelatin [21][109]. Kết quả như Hình 3.23.

105

Hình 3.23. Phổ hồng ngoại (FTIR) của gelatin trước và sau khi biến tính

Nhìn chung, các phổ trên Hình 3.23 cho thấy, các mẫu gelatin trước và sau

khi biến tính đều có các peak ở số sóng hầu như giống nhau. Tất cả đều có các peak

xuất hiện ở số sóng 1600÷1750 cm-1 (amide I); 1540÷1545 cm-1 (amide II);

1229÷1243 cm-1 (amide III); 3207÷3496 cm-1 (amide A) và 2823÷2943 cm-1 (amide

B) (như phân tích ở mục 3.1.2.5). Tuy nhiên, ở các phổ của GBC, GBT và GBE lần

lượt xuất hiện thêm peak ở số sóng lần lượt là 1742,67 cm-1,1742,91 cm-1 và

1740,86 cm-1 ở vùng amide I và peak ở số sóng 2853,4 cm-1 (GBE); 2853,1 cm-1

(GBC); 2854,4 cm-1 (GBT) ở vùng amide B.

Theo Mourad Jridi và cs. [57] cũng như Benjakul Soottawat và cs [32], peak

ở số sóng 1742,67 cm-1, 1742,91 cm-1 và 1740,86 cm-1 là do dao động C=O kết hợp

với liên kết CN xuất hiện. Trong khi đó, peak ở số sóng lần lượt 2853,4 cm-1

(GBE); 2853,1 cm-1 (GBC); 2854,4 cm-1 do dao động không đối xứng của liên kết

3.2.1.8. Đánh giá cảm quan gelatin trước và sau khi biến tính

C-H cũng như nhóm NH+

Kết quả đánh giá cảm quan gelatin sau khi được biến tính được thể hiện ở

Bảng 3.16. Hình ảnh các mẫu sản phẩm gelatin biến tính được trình bày ở Hình 3.24

Bảng 3.16. Kết quả đánh giá cảm quan gelatin sau khi biến tính

Loại Nguyên liệu Transglutaminase Acid caffeic Acid tannic gelatin (GNĐDT) (GBE) (GBC) (GBT) Chỉ tiêu

Trạng thái Hạt mịn Hạt mịn Hạt mịn Hạt mịn

Trắng sáng Trắng sáng Vàng nhạt Vàng nhạt Màu

Không mùi Không mùi Không mùi Không mùi Mùi

Khi hòa vào Hút nước và Hút nước và tan Hút nước và Hút nước và

nước ở 600C tan nhanh, chậm, trương nở, tan chậm, tan chậm,

rất dai và dẻo trương nở, dai trương nở, dai trương nở, độ

106

và dẻo và dẻo dai kém

GBE

GBC

GBT

GNĐD

Hình 3.24. Gelatin trước và sau khi biến tính bằng transglutaminase, acid

caffeic, acid tannic đã sấy khô

Kết luận 5

1/ Độ nhớt, độ bền gel của gelatin cá Ngừ Đại Dương được biến tính bằng

transglutaminase, acid caffeic, acid tannic đã được cải thiện rõ rệt. Trong đó,

enzyme transglutaminase có tác dụng làm cho độ nhớt, độ bền gel, mức độ liên kết

ngang tăng cao nhất, trong khi acid tannic có tác dụng kém nhất. Độ bền gel của

gelatin được biến tính bởi transglutaminase, acid caffeic, acid tannic đã lần lượt

tăng đến 249,5 g; 165,3 g và 130,2 g so với giá trị 102,8 g của gelatin chưa biến

tính;

2/ Hiệu quả của các quá trình biến tính có thể được khẳng định qua:

- Sự thay đổi khối lượng phân tử gelatin theo hướng hình thành các phức có

khối lượng phân tử lớn và mất đi của các polypeptide có khối lượng phân tử nhỏ;

- Ảnh vi cấu trúc của gel gelatin cho thấy cấu trúc sợi của gelatin biến tính

dày hơn, thô hơn, ít lỗ hổng hơn trong cấu trúc gel;

- Phổ hồng ngoại cho thấy xuất hiện dao động C=O kết hợp với liên kết CN

khi gelatin biến tính bằng transglutaminase, acid caffeic, acid tannic;

- Sự gia tăng của mức độ tạo liên kết ngang được xác định bằng phương

pháp phổ UV-VIS;

3/ Gelatin sau khi biến tính đã có những tính chất cảm quan thay đổi như:

- Hút nước và tan chậm hơn, khi trương nở tạo độ dẻo dai lớn hơn;

- Màu sắc: chuyển sang màu vàng nhạt khi biến tính bằng acid caffeic, acid

107

tannic và không thay đổi màu khi biến tính bằng transglutaminase.

3.2.2. Biến tính bằng polyphenol từ lá chè xanh

3.2.2.1. Thu nhận polyphenol từ lá chè xanh

Polyphenol được thu nhận từ lá chè xanh theo quy trình ở phụ lục 2.1. Chế

phẩm polyphenol thu được có các các chỉ tiêu chất lượng như ở Bảng 3.17

Bảng 3.17. Kết quả phân tích các chỉ tiêu chất lượng polyphenol thô chè xanh

TT Chỉ tiêu Kết quả QCVN 8-2:2011/BYT, mg/kg sản phẩm

1 Polyphenol, % chất khô 64,88 -

2 Độ ẩm, % 6,85 -

3 Cảm quan Bột mịn, màu vàng nâu, -

mùi thơm đặc trưng

4 Chì (Pb) Không phát hiện 2,0

5 Arsen (As) Không phát hiện 1,0

6 Thủy ngân (Hg) 31,74 µg/kg 0,05

Hàm lượng polyphenol trong sản phẩm polyphenol thô được chiết xuất từ

chè xanh đạt 64,88%, độ ẩm 6,85%. Polyphenol có màu vàng nâu, mùi thơm đặc

trưng. Một số kim loại nặng như chì, arsen và thủy ngân đều trong giới hạn cho

phép theo QCVN 8-2:2011/BYT. Như vậy, polyphenol thu được từ lá chè xanh như

3.2.2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng đến sự biến tính của gelatin

trên đạt tiêu chuẩn dùng cho thực phẩm.

Gelatin sau khi biến tính bằng polyphenol chè xanh theo quy trình ở mục

2.3.2.4 đã có sự thay đổi về độ nhớt, độ bền gel và mức độ liên kết ngang theo thời

gian ở các mức nhiệt độ khác nhau như trình bày ở phụ lục 4.3. Kết quả thu được

cho thấy:

- Về độ nhớt: khi tăng thời gian phản ứng, độ nhớt tăng dần đến giá trị cực

đại, sau đó tăng chậm hoặc không tăng. Thời gian để độ nhớt đạt giá trị cực đại

khác nhau tuỳ thuộc nhiệt độ phản ứng sử dụng: ở 300C và 350C là 50 phút, ở 400C

là 40 phút và 450C là 30 phút.

- Về độ bền gel: không thể xác định được độ bền gel theo phương pháp

108

chuẩn vì gelatin trở nên không tan sau khi được biến tính và sấy khô. Do đó,

phương pháp xác định độ bền gel được điều chỉnh như sau: sau khi biến tính, dịch

gelatin được pha loãng về nồng độ 6,67%, làm lạnh và đo độ bền gel. Độ bền gel

đạt giá trị lớn nhất khi biến tính ở 300C và 350C là 50 phút, 400C là 40 phút. Ở 450C

dịch gelatin không tạo gel ngay cả khi làm lạnh.

- Về mức độ tạo liên kết ngang: Mức độ liên kết ngang của gelatin được xác

định trực tiếp sau khi biến tính mà không qua công đoạn sấy khô. Khi tăng thời gian

phản ứng ở các mức nhiệt độ khác nhau, mức độ liên kết ngang tăng dần đến giá trị

cực đại tương tự như độ nhớt, sau đó giảm dần.

Kết quả sự thay đổi độ nhớt, độ bền gel và mức độ liên kết ngang cực đại ở

các mức nhiệt độ phản ứng khác nhau được thể hiện ở Bảng 3.18.

Bảng 3.18. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ nhớt, mức độ liên kết ngang và độ

bền gel gelatin

Nhiệt độ phản ứng, 0C 30 35 40 45

Chỉ tiêu Mức độ tăng độ nhớt, % Mức độ liên kết ngang, %

(Các chữ cái khác nhau trên cùng một hàng thể hiện sai khác có ý nghĩa với p<0,05)

Mẫu không sấy 40,6±0,99c 14,2±0,44b trạng thái lỏng bền không Độ gel, g Mẫu sấy không tan không tan không tan 48,9±1,4b 55,3±1,1a 31,7±1,2d 10,4±0,35d 13,9±0,40c 15,8±0,30a 106,6±1,8b 110,5±2,0b 114,8±1,8a tan hoàn toàn

(Mẫu không sấy: gelatin sau khi biến tính, đưa về nồng độ 6,67% và làm lạnh;

Mẫu sấy: gelatin sau khi biến tính, sấy khô sau đó hòa vào trong nước ở 600C).

Kết quả Bảng 3.16 cho thấy: khi biến tính gelatin bằng polyphenol từ lá chè

xanh, độ nhớt và mức độ liên kết ngang đạt giá trị cao nhất ở nhiệt độ 400C ở thời

gian biến tính 40 phút. Kết quả này cũng giống kết quả của Li Jian-Hua và cs. [70]

trong nghiên cứu biến tính gelatin bởi hợp chất chống oxy hóa tự nhiên và kết quả

của chúng tôi khi biến tính gelatin bằng acid caffeic và acid tannic (mục 3.2.1). Do

3.2.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng polyphenol

đó, nhiệt độ 400C và thời gian 40 phút được chọn cho các nghiên cứu tiếp theo.

Kết quả đo độ nhớt, mức độ liên kết ngang và độ bền gel được trình bày ở

109

Bảng 3.19.

Bảng 3.19. Ảnh hưởng của hàm lượng polyphenol đến độ nhớt, mức độ liên kết

ngang và độ bền gel gelatin

Hàm lượng polyphenol, mg/g gelatin 10 15 20 25

Chỉ tiêu Độ nhớt, cP Mức độ liên kết ngang, % 66,8±1,95c 71,3±1,82b 75,8±1,1a 15,9±1,1a 12,9±0,9b 11,7±0,8c 73,6±1,2ab 13,2±06b

108,6±1,4c 113,9±1,0b 117,2±1,3a đặc sánh Mẫu không sấy Độ bền gel, g

Mẫu sấy không tan không tan không tan tan không hoàn toàn

(Các chữ cái khác nhau trên cùng một hàng thể hiện sai khác có ý nghĩa, p<0,05)

(Mẫu không sấy: gelatin sau khi biến tính, đưa về nồng độ 6,67% và làm lạnh;

Mẫu sấy: gelatin sau khi biến tính, sấy khô sau đó hòa vào trong nước ở 600C).

Từ Bảng 3.17 có thể thấy rằng:

- Đối với độ nhớt và mức độ liên kết ngang: khi tăng hàm lượng polyphenol

độ nhớt và mức độ liên kết ngang đều tăng, tuy nhiên mức độ thấp hơn so với biến

tính bằng acid caffeic, acid tannic. Độ nhớt và mức độ liên kết ngang cao nhất đạt

lần lượt là 75,8 cP và 15,9%. Nguyên nhân có thể do khi tăng hàm lượng

polyphenol, tương tác giữa polyphenol và protein xảy ra dễ dàng hơn, tạo nhiều liên

kết giữa các phân tử protein và polyphenol, làm cho mạng lưới phân tử protein-

polyphenol càng lớn dẫn đến độ nhớt và mức độ liên kết ngang tăng dần [110]. Tuy

nhiên, hàm lượng polyphenol nhiều quá có thể gây kết tủa protein, dẫn đến hạn chế

sự tạo liên kết ngang giữa chúng làm cho độ nhớt và mức độ liên kết ngang không

tăng [124].

- Đối với độ bền gel: Độ bền gel chỉ xác định được đối với mẫu không sấy và

biến tính ở hàm lượng polyphenol 10-20 mg/g gelatin. Với hàm lượng polyphenol

25 mg/g dịch gelatin mất khả năng tạo gel. Với kết quả thu được như trên chúng tôi

3.2.2.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ gelatin

chọn hàm lượng polyphenol 20mg/g cho nghiên cứu tiếp theo.

110

Kết quả theo dõi sự thay đổi độ nhớt, mức độ liên kết ngang và độ bền gel

khi thay đổi nồng độ gelatin được thể hiện ở Bảng 3.20.

Bảng 3.20. Ảnh hưởng của nồng độ gelatin đến độ nhớt, mức độ liên kết ngang

và độ bền gel gelatin

Nồng độ gelatin, % 10 15 20 25

Chỉ tiêu Mức độ tăng độ nhớt, % Mức độ liên kết ngang, % 89,6±2,3d 125,5±2,4b 177,7±2,2a 106,6±2,1c 11,0±0,81c 13,6±0,63b 15,7±0,72a 15,2±0,80a

108,6±1,5c 112,9±1,7b 116,4±1,9a đặc sánh Độ bền gel, g

Mẫu không sấy Mẫu sấy không tan không tan ít tan

không tan (Các chữ cái khác nhau trên cùng một hàng thể hiện sai khác có ý nghĩa với p<0,05)

(Mẫu không sấy: gelatin sau khi biến tính, đưa về nồng độ 6,67% và làm lạnh;

Mẫu sấy: gelatin sau khi biến tính, sấy khô sau đó hòa vào trong nước ở 600C).

Kết quả Bảng 3.18 cho thấy:

Ở nồng độ 20% quá trình biến tính cho gelatin có độ nhớt và mức độ liên kết

ngang cao nhất, đạt lần lượt 177,5% và 15,3%. Kết quả này cũng phù hợp với kết

quả biến tính gelatin bằng acid caffeic, acid tannic (mục 3.2.1.3).

Đối với mẫu không sấy, độ bền gel có tăng khi tăng nồng độ gelatin đến 20%,

ở nồng độ gelatin 25% gelatin không có khả năng tạo gel khi làm lạnh. Với mẫu sấy,

độ bền gel không xác định được vì gelatin không tan hoặc ít tan trong nước.

Tóm lại:

Gelatin biến tính bằng polyphenol có độ nhớt, mức độ liên kết ngang tăng

nhẹ, khả năng hoà tan trong nước giảm. Đối với mẫu không sấy sau khi biến tính,

độ bền gel tăng nhẹ khi nồng độ gelatin, hàm lượng polyphenol thấp, thời gian biến

tính ngắn. Khi tăng nồng độ gelatin, hàm lượng polyphenol cao, thời gian biến tính

dài gelatin mất khả năng tạo gel. Quá trình sấy làm thay đổi lớn khả năng hoà tan

của gelatin sau khi biến tính.

Điều kiện biến tính gelatin bằng polyphenol để có sự thay đổi lớn nhất về độ

nhớt và khả năng tạo gel như sau: polyphenol 20 mg/g gelatin; nồng độ gelatin

111

20%; thời gian biến tính 40 phút; nhiệt độ 400C; pH 9.

3.2.2.5. Khối lượng phân tử gelatin biến tính bằng polyphenol chè xanh

Khối lượng phân tử gelatin trước và sau khi biến tính được xác định bằng

phương pháp điện di SDS-PAGE với các mẫu được ký hiệu như sau:

- GNĐDT: Gelatin tự nhiên thu nhận từ da cá Ngừ Đại Dương;

- GBP: Gelatin được biến tính bằng polyphenol

- MK: Mẫu chuẩn marker đã biết trước khối lượng phân tử.

Kết quả được trình bày ở Hình 3.25.

95 kDa

72 kDa

55 kDa

43 kDa

34 kDa

GNĐDT GBP

Hình 3.25. Ảnh điện di các mẫu gelatin và mẫu chuẩn marker

So với mẫu gelatin không biến tính (GNĐDT), trên băng điện di của mẫu

gelatin sau khi biến tính bằng polyphenol (GBP) có xuất hiện thêm vệt protein nằm

ở khoảng khối lượng 55÷72 kDa. Đồng thời, vệt protein với khối lượng phân tử

thấp trong khoảng 34÷43 kDa ở mẫu GNĐDT không còn xuất hiện. Tuy nhiên vệt

protein xuất hiện mới trên băng mẫu GBP có kích thước nhỏ hơn so với mẫu gelatin

được biến tính bằng acid caffeic; acid tannic. Điều đó chứng tỏ khi gelatin được

biến tính bằng polyphenol có xảy ra phản ứng tạo liên kết ngang giữa protein và

polyphenol làm cho khối lượng phân tử gelatin tăng lên. Theo Vichasilp Chaluntorn

và cs. [120], phân tích hình ảnh điện di của gelatin được biến tính bằng dịch chiết

polyphenol từ hạt nhãn và chè xanh cho thấy có sự khác biệt nhưng không lớn về

112

khối lượng phân tử khi gelatin được biến tính từ 2 loại dịch chiết trên so với gelatin

chưa biến tính. Tác giả cho rằng tương tác giữa protein với polyphenol từ dịch chiết

hạt nhãn và chè xanh thông qua các liên kết yếu như liên kết hydro hoặc tương tác

3.2.2.6. Xác định cấu trúc của gelatin

kỵ nước.

Ảnh vi cấu trúc của gelatin được biến tính bằng polyphenol với độ phóng đại

GNĐDT

GBP

50.000 lần được trình bày ở Hình 3.26.

Hình 3.26. Ảnh vi cấu trúc gelatin trước và sau khi biến tính bằng polyphenol

Ảnh vi cấu trúc gelatin Hình 3.26 cho thấy có sự khác biệt rõ rệt giữa cấu

trúc của gelatin trước và sau biến tính. Ở mẫu gelatin biến tính, không còn cấu trúc

sợi rõ ràng như ở gelatin tự nhiên, thay vào đó có vẻ polyphenol đã bao phủ khắp

các sợi, khác hẵn so với cấu trúc gelatin được biến tính bằng transglutaminase, acid

caffeic, acid tannic. Kết quả trên phù hợp với nghiên cứu của Kaewdang Onouma

và cs. [58] khi biến tính gelatin da cá Ngừ bằng polyphenol từ vỏ dừa, Wattana

Temdee và cs. [117] biến tính gelatin bằng polyphenol từ cây điều đều cho cấu trúc

3.2.2.7. Xác định phổ hồng ngoại gelatin biến tính bằng polyphenol

gel protein dày đặc hơn so với gelatin chưa biến tính.

Phổ hồng ngoại của gelatin trước (GNĐDT) và sau khi biến tính bằng

113

polyphenol (GBP) được thể hiện ở Hình 3.27.

Đỉnh peak ở số sóng 3426,55cm-1

GNĐDT

GBP

Hình 3.27. Phổ hồng ngoại của gelatin biến tính bằng polyphenol

Có thể quan sát được sự thay đổi nhỏ về cường độ hấp thụ ở mỗi đỉnh peak

trong các phổ của mẫu trước và sau khi biến tính bằng polyphenol. Trong đó có sự

giảm rõ nhất về cường độ hấp thụ của mẫu gelatin biến tính bằng polyphenol (GBP)

so với mẫu chưa biến tính (GNĐDT) ở vùng amid B ứng với đỉnh peak ở số sóng

3422,76 cm-1 (GBP) so với đỉnh peak ở số sóng 3426,55 cm-1 (GNĐDT). Theo

Vichasilp Chaluntorn và cs. [120], sự giảm cường độ hấp thụ ứng với ở các đỉnh

peak ở vùng amide B cho thấy có sự tác tương tác của nhóm –NH3 giữa các chuỗi

peptid với polyphenol. Cũng theo tác giả, sự thay đổi nhỏ về cường độ hấp thụ của

các đỉnh peak ở vùng amid I, amide II, amide III và amide A cho thấy có sự tương

GNĐDT

GBP

tác của nhóm kỵ nước của các hợp chất polyphenol với phân tử protein.

Hình 3.28. Gelatin trước và sau khi biến tính bằng polyphenol chè xanh

Kết luận 6

114

1/ Gelatin sau biến tính có độ nhớt, mức độ liên kết ngang, khối lượng phân

tử lớn hơn so với gelatin chưa biến tính nhưng thấp hơn so với biến tính bằng

transglutaminase, acid caffeic, acid tannic;

2/ Độ bền gel của gelatin tăng nhẹ sau biến tính đối với mẫu không được sấy;

mẫu sau khi sấy khô rất ít tan hoặc không tan trong nước ấm;

3/ Phổ hồng ngoại của gelatin sau biến tính hầu như không cho thấy sự xuất

hiện các nhóm liên kết mới một cách rõ ràng mà chỉ thấy sự thay đổi cường độ hấp

thụ ở đỉnh peak vùng amide B. Điều đó chứng tỏ tương tác giữa polyphenol với

gelatin thông qua các nhóm chức năng xảy ra yếu hơn so với enzyme

3.2.2.8. Đề xuất quy trình biến tính gelatin

transglutaminase, acid caffeic, acid tannic.

a/ Sơ đồ quy trình

Gelatin

Chuẩn bị dung dịch gelatin

Enzyme transglutaminase Phản ứng: pH 7, 400C, khuấy đảo Phản ứng: Sục oxy, pH 9, 400C Acid caffeic, acid tannic, polyphenol

Vô hoạt enzyme Sấy

Để nguội, bao gói

Gelatin thành phẩm

115

Hình 3.29. Quy trình biến tính gelatin

b/ Thuyết minh quy trình

b.1. Chuẩn bị dung dịch gelatin

Mục đích: Hòa tan gelatin thành dung dịch để chuẩn bị cho quá trình phản

ứng tạo liên kết ngang.

Tiến hành: Ngâm gelatin trong nước cất ở nhiệt độ phòng để gelatin hấp thụ

nước và trương nở. Lượng nước bổ sung vào đảm bảo nồng độ gelatin đúng theo

yêu cầu đạt 18% (biến tính bằng enzyme transglutaminase), 15% (biến tính bằng

acid caffeic) và 20% (biến tính bằng acid tannic và polyphenol). Khuấy dung dịch

gelatin ở 40oC để cho gelatin hoà tan hoàn toàn. Sau đó, dùng NaOH 1N điều chỉnh

dung dịch gelatin đến pH 7 khi biến tính bằng enzyme transglutaminase và pH 9 khi

biến tính bằng acid caffeic, acid tannic và polyphenol, điều chỉnh nhiệt độ ở 40oC.

b.2. Phản ứng

Mục đích: Tạo liên kết ngang giữa các phân tử protein.

Tiến hành: Cho transglutaminase, acid caffeic, acid tannic, polyphenol đã

hòa tan trong nước vào dung dịch gelatin đã chuẩn bị. Để phản ứng xảy ra trong

thời gian 80 phút đối với enzyme transglutaminase, 90 phút đối với acid caffeic, 60

phút đối với acid tannic, 40 phút đối với polyphenol. Trong quá trình phản ứng, tiến

hành khuấy đảo liên tục, riêng biến tính bằng acid caffeic, acid tannic, polyphenol

phải sục khí liên tục.

b.3. Vô hoạt enzyme

Mục đích: Ngừng phản ứng tạo liên kết ngang giữa các phân tử gelatin do

enzyme xúc tác để đảm bảo gelatin thu được có các tính chất theo yêu cầu.

Tiến hành: Sau khi kết thúc phản ứng, mẫu được cho vào bể nước đang sôi ở

100oC trong vòng 1 phút, sau đó lấy ra và để nguội.

b.4. Sấy, đóng gói

Mục đích: Làm giảm lượng nước để tạo sản phẩm gelatin khô dạng bột.

Tiến hành: Quá trình sấy phun được tiến hành trên máy sấy hiệu BUCHI

Mini Spray Dryer B-290. Sau khi sấy sản phẩm gelatin ở dạng bột có độ ẩm 4÷5%.

116

Gelatin thành phẩm được đóng gói chân không và bảo quản ở nhiệt độ thường.

3.3. Nghiên cứu ứng dụng gelatin

3.3.1. Đánh giá khả năng ứng dụng làm chất tạo gel nhân kem

marshmallow trong sản xuất bánh chocopie

Bánh chocopie là sản phẩm được nhiều người ưa chuộng bởi giá trị dinh

dưỡng cao, dễ sử dụng, phù hợp cho nhiều đối tượng,... Trong bánh chocopie, thành

phần quan trọng góp phần tạo nên giá trị cảm quan, chất lượng tốt cho sản phẩm

chính là nhân kem marshmallow. Trong nhân kem, gelatin đóng vai trò tạo độ dẻo,

đàn hồi, độ bông xốp, tạo cấu trúc ổn định cho kem. Để đánh giá mức độ phù hợp

của gelatin nghiên cứu trong sản xuất nhân kem marshmallow, chúng tôi gửi mẫu

gelatin thu nhận từ da cá Tra với độ Bloom 251,3 gam đến nhà máy bánh kẹo

Biscafun Quảng Ngãi để đánh giá chất lượng theo các chỉ tiêu chất lượng của nhà

máy. Kết quả đánh giá được trình bày cụ thể ở phụ lục 4.5 và tóm tắt ở Bảng 3.21.

Bảng 3.21. Tóm tắt kết quả đánh giá chất lượng gelatin của nhà máy

TT Tiêu chí Nhận xét Đạt/không đạt

1 Trạng thái hạt mịn, đều đạt

2 Màu sắc gelatin trắng đẹp đạt

3 Mùi vị gelatin mùi vị đặc trưng đạt

Trạng thái đặc trưng của gelatin hút nước, trương đạt 4 khi ngâm nước nở tốt

5 Độ tan chảy gelatin (500C) tan chảy nhanh đạt

6 Độ dẻo dai của kem marshmallow dẻo dai tốt đạt

7 Độ đàn hồi của kem marshmallow đàn hồi tốt đạt

Độ bông xốp của kem bông xốp đạt 8 marshmallow

117

Cấu trúc kem marshmallow ổn định 9 đạt

Kết quả trên cho thấy, gelatin từ da cá Tra đã đáp ứng được các chỉ tiêu chất

lượng để sử dụng làm nguyên liệu cho nhân kem marshmallow trong sản xuất bánh

chocopie.

3.3.2. Ứng dụng gelatin trong sản xuất kẹo dẻo hương cam

Kẹo dẻo là sản phẩm rất phổ biến trên thị trường và được nhiều người ưa

thích. Để tạo độ dẻo, dai cho kẹo phải cần đến lượng gelatin đáng kể với độ Bloom

200÷250 gam. Trong nghiên cứu này, gelatin da cá Tra và gelatin da cá Ngừ Đại

Dương biến tính bằng transglutaminase được sử dụng làm chất tạo dẻo trong sản

xuất kẹo dẻo hương cam, đối chứng với các mẫu kẹo được sản xuất từ gelatin da cá

3.3.2.1. Quy trình công nghệ

Ngừ Đại Dương chưa biến tính và gelatin da heo. Quy trình sản xuất như sau:

Lọc, loại Nấu kẹo Nước, mật tinh bột, đường saccharose Hòa tan tạp chất

Phối trộn Rót khuôn Lựa chọn Bao gói Để nguội

Gelatin Hương cam Acid citric Kẹo thành phẩm

Hình 3.30. Quy trình công nghệ sản xuất kẹo dẻo gelatin [2]

Công thức cho mỗi mẻ kẹo được trình bày ở Bảng 3.22.

Bảng 3.22. Công thức trong sản xuất kẹo dẻo [2]

STT Nguyên liệu Khối lượng STT Nguyên liệu Khối lượng

1 Đường 1000g 4 Acid citric 5g

2 Mật tinh bột 250g 5 Hương cam 1,2g

118

3 Gelatin 150g 6 Nước 400 ml

Trong đó, gelatin từ da cá Tra dùng cho mẻ kẹo 1 (Mẫu 1), gelatin từ da cá

Ngừ Đại Dương biến tính bằng transglutaminase cho mẻ kẹo 2 (Mẫu 2), gelatin da

heo thị trường dùng cho mẻ kẹo 3 (Mẫu 3) và gelatin từ da cá Ngừ Đại Dương chưa

biến tính dùng cho mẻ kẹo 4 (Mẫu 4). Sau khi nấu kẹo thu được 1400g kẹo/mẻ.

Mẫu 1 Mẫu 2

Mẫu 3 Mẫu 4

3.3.2.2. Xác định một số chỉ tiêu chất lượng của kẹo

Hình 3.31. Sản phẩm kẹo dẻo hương cam

Các chỉ tiêu về trạng thái, độ ẩm, hàm lượng đường khử của kẹo được đánh

giá theo TCVN 5908:2009. Lực kéo, độ dài kéo đứt của kẹo được xác định bằng

thiết bị Instron 3345 tại nhà máy Acecook Việt Nam, chi nhánh Đà Nẵng (giãn đồ ở

Hình 3.32). Chất lượng cảm quan được đánh giá theo phương pháp cho điểm thị

hiếu (theo mục 2.2.6.2), kết quả có ở phụ lục 4.4. Tổng kết các kết quả thu được ở

119

Bảng 3.23.

Bảng 3.23. Kết quả đánh giá các chỉ tiêu chất lượng của kẹo dẻo

Chỉ tiêu

Độ ẩm, % Trạng thái

11,23±0,57 35,72±0,21 56,6

13,51

7,50±0,83a

Độ dài kéo đứt, mm Hàm lượng đường khử, % Lực kéo cực đại, N Điểm trung bình thị hiếu Mẫu

11,18±0,45 35,85±0,32 41,8

9,03

7,53±0,72a

Mẫu 1 Viên kẹo nguyên hình, không biến dạng, các viên kẹo đồng đều, trạng thái mềm, dẻo, hơi dai, dễ nhai.

11,62±0,64 35,36±0,29 45,7

12,62

7,59±0,78a

Mẫu 2 Viên kẹo nguyên hình, không biến dạng, đồng đều, trạng thái mềm, dẻo, hơi dai, dễ nhai.

11,97±0,43 35,47±0,38 19,9

5,07

3,68±0,59b

Mẫu 3 Viên kẹo nguyên hình, không biến dạng, đồng đều, thái mềm, trạng dẻo, hơi dai, dễ nhai.

10÷12

35÷45

Theo TCVN 5908:2009 - - -

(Các chữ cái khác nhau trên cùng một cột thể hiện sai khác có ý nghĩa với p<0,05)

120

Mẫu 4 Viên kẹo không còn nguyên vẹn, không đồng đều, thái mềm trạng nhão, ướt. Viên kẹo không bị biến dạng; trong cùng một thước gói kích các kẹo viên tương đối đồng đều.

Kết quả ở Bảng 3.21 cho thấy:

- Các chỉ tiêu về trạng thái, độ ẩm và hàm lượng đường khử của sản phẩm

kẹo dẻo sử dụng gelatin từ da cá Tra, gelatin biến tính bằng transglutaminase và

gelatin heo thị trường đều đạt tiêu chuẩn chất lượng theo TCVN 5908:2009. Riêng

mẫu kẹo làm từ gelatin cá Ngừ Đại Dương chưa biến tính (mẫu 4) không đạt về chỉ

- Lực kéo cực đại và độ dài kéo đứt của các mẫu 1, mẫu 2, mẫu 3 tương

tiêu trạng thái.

đương nhau, lần lượt đạt 56,6 N; 41,8 N; 45,7 N và 13,51 mm; 9,03 mm; 12,62

Mẫu 1

Mẫu 2

Mẫu 3

Mẫu 4

mm. Riêng mẫu 4 có sự khác biệt rõ rệt, chỉ đạt 19,9 N và 5,07 mm.

Hình 3.32. Độ bền kéo đứt của kẹo

- Chỉ tiêu cảm quan: Ba mẫu kẹo gồm mẫu 1, mẫu 2, mẫu 3 có điểm trung

bình thị hiếu tương đương nhau, lần lượt 7,50; 7,53; 7,59 điểm tương ứng với mức

thích và rất thích. Riêng mẫu 4 có điểm thị hiếu trung bình 3,68 điểm, ứng với mức

không thích hoặc tương đối không thích.

Kết quả nghiên cứu trên cho thấy, gelatin từ da cá Tra và cá Ngừ Đại Dương

biến tính bằng transglutaminase có thể sử dụng để sản xuất kẹo dẻo hương cam với

các chỉ tiêu chất lý hóa, cảm quan tương đương với kẹo sử dụng gelatin thị trường

và được người tiêu dùng chấp nhận, chúng có thể thay thế hoàn toàn gelatin thị

trường trong sản xuất kẹo dẻo. Tuy nhiên gelatin từ da cá Ngừ Đại Dương chưa

121

biến tính sử dụng trong sản xuất kẹo dẻo hương cam không đảm bảo chỉ tiêu chất lượng theo TCVN 5908:2009 và không được người tiêu dùng chấp nhận.

3.3.3. Ứng dụng gelatin biến tính bằng enzyme transglutaminase trong kỹ

thuật vi bao chất màu anthocyanin

Sử dụng các chất màu tự nhiên thay thế cho chất màu tổng hợp trong các

ngành công nghiệp thực phẩm, dược phẩm đang là xu hướng trên thế giới. Trong số

các chất màu tự nhiên phải kể đến là anthocyanin, một chất màu tự nhiên, có màu

sắc đẹp, hoạt tính sinh học cao như khả năng kháng oxy hóa, chống viêm, ức chế tế

bào ung thư. Tuy nhiên anthocyanin dễ bị thoái hóa và giảm hoạt tính sinh học bởi

tác động của điều kiện môi trường như ánh sáng, nhiệt độ, oxy,... Do vậy, kỹ thuật

bao gói đóng vai trò rất quan trọng để kéo dài thời gian sử dụng của anthocyanin.

Kỹ thuật vi bao (microencapsulation) bằng sấy phun hiện đang được dùng để bao

gói một số sản phẩm dễ bị phân hủy bởi yếu tố môi trường như dầu cá, cacurmin,

anthocyanin,...[25]. Để quá trình vi bao đạt hiệu quả cao, vật liệu phủ (wall

material) đóng vai trò quan trọng đến hiệu suất phủ và hiệu quả bảo quản chất được

phủ. Vật liệu phủ thường dùng trong vi bao gồm: polysaccharide (tinh bột,

maltodextrin,...), protein (gelatin, casein,...). Trong đó, gelatin là sự lựa chọn tốt

nhất bởi chúng có tính nhũ hóa cao, có khả năng tạo màng tốt, có khuynh hướng tạo

thành mạng lưới dày đặc khi làm khô,... [25].

Theo một số tài liệu tham khảo [25][92], chúng tôi chọn gelatin thu nhận từ

da cá Ngừ Đại Dương được biến tính bằng enzyme transglutaminase với độ Bloom

249,5 g làm thành phần vật liệu phủ và anthocyanin thu nhận từ đài hoa bụp giấm

(theo phụ lục 2.4) làm vật liệu được phủ. Quá trình vi bao như phụ lục 2.5, sản

phẩm sau vi bao được ký hiệu MCR-A. Cùng với mẫu thí nghiệm, chúng tôi chuẩn

bị mẫu đối chứng là mẫu anthocyanin không vi bao như phần phụ lục 2.4, được ký

3.3.3.1. Một số chỉ tiêu của anthocyanin sau vi bao

hiệu UMCR-A và theo dõi độ bền màu theo thời gian bảo quản.

Kết quả xác định một số chỉ tiêu của anthocyanin có và không có vi bao

122

được trình bày ở Bảng 3.24.

Bảng 3.24. Một số chỉ tiêu của anthocyanin sau vi bao và không vi bao

Loại sản phẩm MCR-A (vi bao) UMCR-A (không vi bao)

Bột màu tơi, mịn, màu đỏ. Bột màu tơi, mịn, màu đỏ đậm.

4,98±0,43 tan hoàn toàn trong nước 473,27±1,46 5,06±0,36 tan hoàn toàn trong nước 523,52±1,73

MCR-A

UMCR-A

87,98±1,15 - Chỉ tiêu Cảm quan Độ ẩm, % Tính tan Hàm lượng anthocyanin, mg/100 g bột màu Hiệu suất vi bao, %

Hình 3.33. Sản phẩm anthocyanin vi bao (MCR-A) và không vi bao (UMCR-A)

Kết quả trên cho thấy: Anthocyanin vi bao và không vi bao có các chỉ tiêu

cảm quan, độ ẩm, tính tan tương đương nhau. Tuy nhiên, đối với mẫu không vi bao

3.3.3.2. Xác định sự tổn thất của anthocyanin theo thời gian bảo quản

hàm lượng anthocyanin cao hơn và màu đỏ đậm hơn so với mẫu vi bao.

Hàm lượng anthocyanin còn lại trong hai mẫu MCR-A (vi bao) và UMCR-A

(không vi bao) được theo dõi theo chu kỳ 10 ngày/lần trong 100 ngày và được thể

hiện bằng phần trăm (%) anthocyanin còn lại tại thời điểm đo so với ban đầu. Kết

100

96.02a 94.85a

93.82a

100

91.98a 91.02a 90.24a 89.65a

95.72a

89.01a 88.79a88.32a

91.53b

89.64b

85.87b

83.79b

82.54b

80.43b

78.43b 77.53b

76.78b

, i ạ l n ò c

n i n a y c o h t n a g n ợ ư l

m à H

100

80 Thời gian bảo quản, ngày

Mẫu MCR-A (vi bao)

Mẫu UMCR-A (không vi bao)

quả được thể hiện ở Hình 3.34.

123

Hình 3.34. Sự thay đổi hàm lượng anthocyanin theo thời gian bảo quản

(Các chữ cái khác nhau trên đồ thị thể hiện sai khác có ý nghĩa với p<0,05)

Từ Hình 3.34 có thể thấy rằng: hàm lượng màu của anthocyanin giảm dần

theo thời gian bảo quản. Sau 100 ngày bảo quản, hàm lượng anthocyanin còn lại

88,32% ở mẫu vi bao (MCR-A), trong khi ở mẫu không vi bao (UMCR-A) là

76,78%. Theo đó, trong 10 ngày đầu, tốc độ giảm anthocyanin của mẫu vi bao và

không vi bao tương đương nhau, sau đó tốc độ giảm hàm lượng anthocyanin có sự

khác biệt rõ giữa 2 mẫu, trong đó hàm lượng anthocyanin ở mẫu có vi bao giảm

chậm hơn so với mẫu không vi bao. Nguyên nhân có thể do, theo thời gian bảo quản

dưới tác động của điều kiện môi trường (nhiệt độ, ánh sáng, oxy,...) anthocyanin dễ

bị thoái hóa làm cho hàm lượng anthocyanin giảm dần [1]. Tuy nhiên, anthocyanin

được vi bao bởi gelatin có rào chắn vật lý ngăn cản sự tác động của điều kiện bên

ngoài nên hạn chế được sự thoái hóa [25].

Vậy gelatin biến tính bằng enzyme transglutaminase cùng maltodextrin là vật

liệu phủ thích hợp để vi bao anthocyanin giúp hạn chế sự tổn thất anhthocyanin

trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ thường trong bao PE.

3.3.4. Đánh giá khả năng ứng dụng gelatin biến tính bằng polyphenol chè

xanh làm màng bao bảo quản thịt

Hiện nay, màng phim ăn được dùng để bao gói thực phẩm rất phổ biến, vật

liệu làm màng phim chủ yếu như: gum, pectin, alginate,... và một số polysaccharide

khác. Gelatin có khả năng tạo màng tốt nhưng rất ít được sử dụng bao gói thực

phẩm bởi khả năng thấm nước cao, thấm với lượng nước gấp từ 5÷10 lần so với

khối lượng ban đầu [98]. Tuy nhiên, gelatin được biến tính bằng polyphenol từ chè

xanh có tính kỵ nước cao, khả năng hòa tan trong nước giảm, có thể là nguyên liệu

3.3.4.1. Nghiên cứu chế tạo màng phim gelatin

để tạo màng phim bảo quản thực phẩm tốt khi kết hợp với các phụ gia thích hợp.

Theo kết quả khảo sát sơ bộ, màng phim gelatin được chế tạo theo quy trình

phụ lục 2.2 ở nồng độ gelatin 0,5÷1% quá mỏng, khó tách ra khỏi khuôn đúc phim.

Ngược lại ở nồng độ gelatin 5% màng phim quá dày không phù hợp cho bao gói

124

thực phẩm. Mặt khác, khi không bổ sung glycerol, màng phim thu được giòn, khó

giữ được nguyên vẹn khi tách ra khỏi khuôn đúc.

Để tạo được màng phim gelatin có tính chất cơ lý tốt và khả năng thấm hơi

nước thấp để bao gói thực phẩm, chúng tôi khảo sát ảnh hưởng của một số yếu tố

đến tính chất màng phim, gồm nồng độ gelatin ở mức 2÷4% và hàm lượng glycerol

(chất tạo dẻo) 5÷30% (so với khối lượng gelatin). Các mẫu gelatin sử dụng trong

nghiên cứu là gelatin biến tính bằng polyphenol chè xanh (GBP), gelatin da cá Ngừ

Đại Dương chưa biến tính - mẫu đối chứng (ĐC).

a. Ảnh hưởng của nồng độ gelatin và glycerol đến độ dày và độ hòa tan của màng

phim

ĐC Kết quả được thể hiện ở Hình 3.35 GBP

GBP ĐC

Hình 3.35. Ảnh hưởng của nồng độ gelatin, hàm lượng glycerol đến độ dày và

độ hòa tan màng phim

Kết quả Hình 3.35. cho thấy:

Độ dày màng phim có xu hướng tăng khi tăng nồng độ gelatin và hàm lượng

glycerol, độ dày màng phim của 2 mẫu gelatin GBP và ĐC tương đương nhau.

Với mẫu gelatin biến tính GBP, độ hòa tan màng phim tăng khi tăng hàm

lượng glycerol và giảm khi tăng nồng độ gelatin. Trong khi đó, khi tăng lượng

125

glycerol và gelatin, độ hòa tan màng phim của mẫu ĐC đều tăng. Độ hòa tan của

mẫu gelatin GBP thấp hơn so với mẫu ĐC.

Có thể giải thích hiện tượng trên như sau: glycerol là chất làm dẻo có thể giữ

nước, chúng làm tăng thể tích tự do và giảm sự tương tác giữa các phân tử polyme

trong màng phim. Do đó khi tăng hàm lượng glycerol, độ hòa tan và độ dày của

màng phim tăng [61][70]. Khi tăng lượng gelatin, do tính kỵ nước cao nên màng

phim từ GBP có độ hòa tan bị giảm đi, trong khi màng phim từ ĐC có độ hoà tan

thay đổi không đáng kể.

Trong nghiên cứu trên, màng phim gelatin tan hoàn toàn trong nước ở nồng

độ glycerol 30% với mẫu GBP và ở nồng độ glycerol 20-30% với mẫu ĐC. Do vậy

chúng tôi không chọn glycerol 30% đối với mẫu GBP và glycerol 20%, 25%, 30%

đối với mẫu ĐC cho các nghiên cứu tiếp theo.

b. Ảnh hưởng đến độ thấm hơi nước và độ trương phồng của màng phim

Kết quả phân tích độ thấm hơi nước và độ trương phồng của màng phim

được thể hiện ở Hình 3.36. GBP ĐC

ĐC GBP

Hình 3.36. Ảnh hưởng của nồng độ gelatin, hàm lượng glycerol đến độ trương

phồng và độ thấm hơi màng phim

Khi tăng hàm lượng glycerol, độ thấm hơi nước và độ trương phồng của

126

màng phim có xu hướng tăng đối với cả 2 loại gelatin, trong đó màng phim từ

gelatin GBP tăng ít hơn so với mẫu ĐC. Tuy nhiên, khi tăng nồng độ gelatin, độ

thấm hơi nước và độ trương phồng của màng có xu hướng giảm đối với mẫu GBP

và có xu hướng tăng đối với mẫu ĐC. Theo Zhang Pingping và cs. [129], chất làm

dẻo (glycerol) có thể làm tăng khả năng di chuyển phân tử gelatin, giảm lực hút

giữa các chuỗi polyme và phá vỡ liên kết ngang giữa các phân tử gelatin. Bên cạnh

đó, glycerol có khối lượng phân tử thấp, chúng thâm nhập vào mạng lưới không

gian màng phim gelatin dễ dàng, cản trở sự tương tác liên phân tử giữa các chuỗi

polyme. Kết quả sẽ có nhiều không gian hơn cho nước và các phân tử khác khuếch

tán qua cấu trúc mạng của chuỗi polymer dễ dàng hơn. Do đó, độ thấm hơi nước, độ

trương phồng của màng phim tăng khi tăng nồng độ glycerol.

Gelatin được biến tính bằng polyphenol chè xanh có tính kỵ nước cao nên

khả năng hấp thụ hơi nước và độ trương phồng giảm khi tăng nồng độ gelatin.

c. Ảnh hưởng đến độ bền kéo và độ giãn dài của màng phim

Độ bền cơ học của màng phim được đánh giá thông qua độ bền kéo và độ giãn

dài. Kết quả độ bền kéo và độ giãn dài của màng phim được thể hiện ở Hình 3.37.

GBP ĐC

Hình 3.37. Ảnh hưởng của nồng độ gelatin, hàm lượng glycerol đến độ bền kéo

127

và độ giãn dài của màng phim

Từ kết quả thu được từ Hình 3.37 có thể thấy rằng: nhìn chung ở cùng nồng

độ gelatin, khi tăng hàm lượng glycerol, độ giãn dài của màng phim tăng nhưng độ

bền kéo của màng phim lại giảm dần đối với cả 2 loại mẫu gelatin. Trong đó, độ

giãn dài và độ bền kéo của màng phim từ mẫu GBP cao hơn so với mẫu ĐC. Kết

quả trên phù hợp với nghiên cứu của Zhang Pingping và cs. [129] khi tăng nồng độ

glycerol trong màng phim gelatin dẫn đến độ bền kéo giảm và độ giãn dài tăng.

Theo tác giả, nguyên nhân là do glycerol có kích thước phân tử nhỏ, với một lượng

lớn các nhóm hydroxyl, phân tử glycerol có thể dễ dàng hình thành liên kết hydro

với chuỗi protein dẫn đến giảm các lực liên phân tử và tăng tính linh động của chuỗi

polymer. Ngoài ra, nước cũng hoạt động như một chất làm dẻo trong màng phim

gelatin có chứa glycerol, khi chúng thâm nhập vào giữa các chuỗi polymer và các

chuỗi glycerol làm tăng thể tích tự do giữa các chuỗi polyme. Do đó làm giảm độ

bền kéo và tăng độ giãn dài của màng phim [71][87].

Từ kết quả nghiên cứu trên cho thấy: ở cùng điều kiện nghiên cứu, màng

phim được tạo từ gelatin cá Ngừ Đại Dương chưa biến tính (ĐC) cho độ bền kéo,

độ giãn dài quá thấp, cùng độ hòa tan, độ trương phồng và độ thấm hơi nước quá

cao (so với mẫu GBP) nên màng phim này không đáp ứng được yêu cầu trong bảo

quản thực phẩm.

Dựa vào kết quả thu được từ mục 3.3.2.1 chúng tôi nhận xét ưu, nhược điểm

về tính chất cơ lý của các loại màng phim từ gelatin GBP như Bảng 3.25.

Bảng 3.25. Ưu điểm, nhược điểm của các loại màng phim phim

Loại màng 2% gelatin

Ưu điểm: Không

Loại màng 3% gelatin Ưu điểm: - Độ hòa tan, độ trương phồng; độ thấm hơi nước thấp với mọi hàm lượng glycerol; độ bền kéo cao với glycerol 5÷20%; độ giãn dài cao với glycerol 20÷25%. Nhược điểm: Độ giãn dài thấp với glycerol 5÷15%, độ bền kéo thấp ở hàm lượng glycerol 25%. Loại màng 4% gelatin Ưu điểm: Độ hòa tan, độ trương phồng, độ thấm hơi nước thấp với mọi hàm lượng glycerol; độ bền kéo cao với glycerol 5÷20%; độ giãn dài cao với glycerol 20÷25%. Nhược điểm: Độ giãn dài thấp với glycerol 5÷15%, độ bền kéo thấp ở hàm lượng glycerol 25%.

128

Nhược điểm: Độ hòa tan, độ trương phồng, độ thấm hơi nước cao, độ bền kéo và độ giãn dài thấp với mọi hàm lượng glycerol.

3.3.4.2. Nghiên cứu bao gói, bảo quản thịt bò bằng màng phim gelatin

Theo Rodrigo Battisti và cs. [31], R. Núñez-Flores và cs. [87], màng phim

dùng để bao gói thịt, cá cần đảm bảo các yêu cầu cơ bản như độ hòa tan, độ thấm

hơi nước thấp để hạn chế sự mất nước sản phẩm, màng phim không bị biến dạng

trong quá trình bảo quản. Bên cạnh đó màng phim phải có tính chất cơ lý như độ

bền kéo, độ giãn dài cao để đảm bảo sự nguyên vẹn của màng phim dưới sự tác

động cơ học từ môi trường bên ngoài.

Từ những yêu cầu trên và dựa vào kết quả Bảng 3.23 chúng tôi thấy màng

được chế tạo ở nồng độ 3% gelatin và 4% gelatin tương đương nhau về các chỉ tiêu

và có thể đảm bảo tương đối đồng thời các yêu cầu về màng phim để bảo quản thịt,

trong đó hàm lượng glycerol 20% có thể là sự lựa chọn tốt nhất. Do đó chúng tôi

chọn màng phim được chế tạo từ nồng độ gelatin 3% và hàm lượng glycerol 20% để

nghiên cứu bảo quản thịt bò. Quy trình nhúng màng bao phủ thịt bò trong dung dịch

gelatin như phụ lục 2.3.

Tuy nhiên, kết quả nghiên cứu sơ bộ với dung dịch 3% gelatin, 20%

glycerol (G3-20), sau khi nhúng và để khô, màng gelatin tạo thành trên bề mặt

miếng thịt bò quá mỏng không phủ kín được bề mặt miếng thịt, có thể do nước từ

bên trong thịt bò khuếch tán vào gelatin màng bao, làm loãng màng gelatin. Do vậy

sau các đánh giá sơ bộ, chúng tôi chọn các nồng độ dung dịch gelatin để nhúng thịt

bò cao hơn như sau: 9% (màng G9-20); 12% (màng G12-20); 15% (màng G15-20)

giữa nguyên tỷ lệ glycerol: gelatin là 20%.

Sự thay đổi chất lượng của thịt bò theo thời gian bảo quản được đánh giá

thông qua các chỉ số: màu sắc, trạng thái, pH, độ ẩm, lượng nitơ bazơ bay hơi

(TVB-N), chỉ số TBA (acid thiobarbituric), tổng vi sinh vật hiếu khí, E. coli,.. đối

chứng với mẫu chỉ phủ màng PE, ký hiệu là mẫu G0-0 [31][87].

a. Sự thay đổi chỉ tiêu cảm quan, lý hóa

Kết quả theo dõi sự thay đổi chỉ tiêu cảm quan, lý hóa của thịt bò sau thời

gian bảo quản 5 ngày được thể hiện chi tiết ở phụ lục 4.7.

Kết quả cho thấy, các chỉ tiêu chất lượng của thịt bò biến đổi mạnh trong quá

trình bảo quản lạnh (4÷50C), cụ thể như sau:

* Thay đổi độ ẩm: Theo thời gian bảo quản lạnh, độ ẩm của các mẫu thay đổi

129

theo xu hướng giảm dần, trong đó mẫu thịt chỉ phủ màng PE (G0-0) có độ ẩm giảm

nhiều và nhanh hơn so với các mẫu phủ màng gelatin kết hợp với màng PE. Có thể

mẫu được phủ màng gelatin với tính thấm ẩm thấp đã có tác dụng như rào cản

chống thoát ẩm.

* Thay đổi pH: Nhìn chung, pH của các mẫu có xu hướng giảm trong ngày

bảo quản đầu tiên, trong những ngày tiếp theo pH có xu hướng tăng dần. Trong đó,

mẫu chỉ phủ màng PE (G0-0) có pH tăng nhanh hơn so với các mẫu còn lại. pH tăng

đến 7,79 sau 4 ngày bảo quản, trong khi các mẫu còn lại giá trị pH đều nhỏ hơn 7.

Hiện tượng trên có thể được giải thích như sau: khi vật nuôi được giết mổ, thịt trải

qua quá trình tê cứng, cơ thịt co lại lượng oxy trong thịt giảm, xảy ra quá trình thủy

phân glycogen tạo ra lactate và pyruvate. Mặt khác, do sự phân giải của ATP tạo ra

acid phosphoric làm cho pH của thịt giảm nhẹ trong thời gian đầu bảo quản [75].

Theo thời gian bảo quản, vi sinh vật phân hủy protein hình thành các acid amin tự

do và amoniac (NH3) làm cho pH của thịt có xu hướng tăng [31][50].

* Thay đổi hàm lượng nitơ bazơ bay hơi (TVB-N) và chỉ số TBA

Hàm lượng nitơ bazơ bay hơi (TVB-N) và chỉ số TBA (acid thiobarbituric)

tăng dần theo thời gian bảo quản, tăng chậm trong 3 ngày đầu và tăng nhanh trong

những ngày bảo quản tiếp theo. Trong đó, TVB-N và TBA của mẫu chỉ phủ màng

PE (G0-0) tăng nhanh hơn so với các mẫu còn lại. Sau 4 ngày bảo quản của mẫu

G0-0, hàm lượng TVB-N tăng đến 32,45 mg/100g, vượt quá giới hạn cho phép (30

mg/100g) [50] và chỉ số TBA đạt 0,036 mg malonaldehyde/kg, vẫn nằm trong giới

hạn cho phép (1÷2 mg malonaldehyde/kg) [31]. Trong khi đó, các mẫu còn lại có

hàm lượng TVB-N từ 16,75÷23,25 mg/100g và TBA từ 0,025÷0,027 mg

malonaldehyde/kg. Hàm lượng TVB-N và TBA tăng có thể là do sự phân hủy

protein trong quá trình bảo quản thịt dưới tác dụng của vi sinh vật tạo thành

amoniac và các amin tự do làm cho lượng nitơ bazơ bay hơi tăng. Bên cạnh đó, quá

trình oxy hóa lipid cũng xảy ra trong quá trình bảo quản làm cho chỉ số TBA tăng.

Theo Jian-Hua Li và cs. [70], José M. Lorenzo và cs. [72], R.Núñez-Flores và

cs.[87], Rodrigo Battisti và cs. [31], màng phim gelatin được biến tính bằng

130

polyphenol từ chè xanh, bằng tinh dầu bạc hà có khả năng kháng oxy hóa và kháng

khuẩn tốt khi sử dụng làm màng bao để bảo quản thịt, cá. Do đó mẫu thịt phủ màng

gelatin được biến tính bằng polyphenol từ chè xanh kết hợp với màng PE có hàm

lượng TVB-N và TBA thấp hơn so với mẫu chỉ phủ màng PE.

* Thay đổi chỉ tiêu cảm quan, màu sắc

Chỉ tiêu cảm quan và màu sắc của thịt ít thay đổi trong 3 ngày đầu bảo quản,

đến ngày thứ 4 chỉ tiêu cảm quan và màu sắc thay đổi rõ ràng hơn (có thể nhận biết

qua sự thay đổi giá trị L*, a* và b*), nhất là mẫu chỉ phủ màng PE (G0-0). Với mẫu

chỉ phủ màng PE (G0-0), thịt không còn trạng thái đàn hồi, bề mặt nhạt màu (giá trị

L* tăng, a* giảm), xuất hiện nhớt, mùi lạ, bên trong màu sẫm. Về mặt cảm quan,

thịt không còn đảm bảo để sử dụng. Trong khi các mẫu có phủ màng gelatin kết hợp

màng PE trạng thái thịt vẫn còn đàn hồi, màu thịt vẫn còn tươi nhưng hơi nhạt, vẫn

còn mùi thơm đặc trưng của thịt. Đến ngày thứ 5, tất cả các mẫu còn lại có chỉ tiêu

cảm quan và màu sắc tương tự như mẫu (G0-0) trong ngày thứ 4, nên không còn

đảm bảo để sử dụng.

Từ kết quả trên thấy rằng, các chỉ tiêu cảm quan và lý hóa của mẫu (G12-20)

và (G15-20) tương đương và tốt hơn mẫu (G9-20), nên chúng tôi chọn mẫu (G12-

20) cho nghiên cứu tiếp theo.

b. Sự thay đổi chỉ tiêu vi sinh

Chỉ tiêu vi sinh là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá mức độ

hư hỏng của thịt, đồng thời là thước đo giới hạn cho phép khả năng sử dụng của sản

phẩm. Để xác định chỉ tiêu vi sinh, chúng tôi chọn mẫu thịt được bảo quản phủ

màng gelatin ở nồng độ 12% gelatin, 20% glycerol (G12-20) và mẫu không phủ

màng gelatin (G0-0) cùng với mẫu nguyên liệu thịt ban đầu. Các mẫu được ký hiệu

như sau: M1: Mẫu nguyên liệu thịt bò ban đầu; M2: Mẫu thịt phủ màng gelatin kết

hợp với màng PE sau 4 ngày bảo quản; M3: Mẫu thịt được màng PE sau 3 ngày bảo

quản; M4: Mẫu thịt được màng PE sau 4 ngày bảo quản. Kết quả xác định một số

131

chỉ tiêu vi sinh vật theo TCVN 7046: 2009 được thể hiện ở Bảng 3.26.

Bảng 3.26. Chỉ tiêu vi sinh vật của thịt bò

Chỉ tiêu E. coli, Staphylococcus Tổng số vi sinh vật hiếu

Mẫu aureus, CFU/g khí, CFU/g CFU/g

M1 1,4.104 101 0

M2 3,8.104 101 0

M3 6.104 3.101 0

M4 1,3.105 3.102 0

TCVN 7046: 2009 105/g 102/ g 102/ g

Kết quả ở Bảng 3.26 cho thấy các mẫu thịt bò bảo quản lạnh gồm các mẫu M2,

M3 và M4 có các chỉ tiêu vi sinh vật lớn hơn so với mẫu nguyên liệu thịt ban đầu (M1).

Trong đó mẫu thịt được phủ màng PE bảo quản lạnh 3 ngày (M3) và mẫu thịt được phủ

màng gelatin kết hợp màng PE bảo quản lạnh 4 ngày (M2) có các chỉ tiêu về vi sinh vật

gồm tổng số vi sinh vật hiếu khí, E. coli, Staphylococcus aureus đều trong giới hạn cho

phép theo TCVN 7046:2009. Mẫu thịt bò phủ màng PE bảo quản lạnh 4 ngày (M4) có

chỉ tiêu về tổng số vi sinh vật hiếu khí và E. coli lần lượt 1,3.105 CFU/g và 3.102 CFU/g

đều vượt quá giới hạn cho phép theo TCVN 7046:2009.

Từ các kết quả có thể kết luận rằng: thịt bò được phủ màng gelatin biến tính

bằng polyphenol chè xanh kết hợp màng PE có thời gian bảo quản lạnh dài hơn (4

ngày), vượt 33,3% so với thịt bò được phủ màng PE bảo quản lạnh (3 ngày). Các

chỉ tiêu về cảm quan, lý hóa và vi sinh trong giới hạn cho phép theo TCVN

7046:2009 và đảm bảo an toàn dùng cho thực phẩm.

Công nghệ bảo quản lạnh thịt bò bằng cách kết hợp phủ màng gelatin biến

tính bằng polyphenol chè xanh với màng PE giúp kéo dài thời gian bảo quản hơn 1

ngày so cách bảo quản thông thường chỉ với màng PE, nhưng vẫn có giá trị kinh tế

nhất định. Để đạt hiệu quả cao hơn cho quá trình bảo quản thịt, công nghệ này cần

những nghiên cứu sâu hơn về chọn nồng độ gelatin và sử dụng các hoạt chất chống

132

vi sinh vật để tích hợp vào màng.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

A. KẾT LUẬN

Đề tài "Nghiên cứu thu nhận, biến tính gelatin từ phế liệu thủy sản và ứng

dụng trong công nghiệp thực phẩm" đã thu được những kết quả chính sau:

1/ Đã xác định được thành phần hóa học cơ bản của một số da cá phế liệu

phổ biến từ các nhà máy chế biến thủy sản ở nước ta (da cá Tra, cá Ngừ Đại Dương,

cá Thu, cá Thác lác, cá Hồi và cá Cờ), qua đó xác định chúng đều là những nguyên

liệu thích hợp để sản xuất gelatin, trừ da cá Cờ ít thích hợp hơn.

2/ Đã xác định được điều kiện xử lý da cá thích hợp bằng 3 phương pháp

(ngâm trong acid acetic, ngâm trong vôi và ngâm kết hợp vôi với acid acetic) cho 5

loại nguyên liệu da cá lạnh đông (Tra, Ngừ Đại Dương, Thu, Thác lác và Hồi) và 2

loại da cá sấy khô (Tra, Ngừ Đại Dương) để thu được gelatin có khả năng tạo gel tốt

nhất, qua đó có thể kết luận:

- Phương pháp ngâm kết hợp vôi với acid acetic cho gelatin với khả năng tạo

gel tốt nhất trừ trường hợp da cá Tra - nguyên liệu này phù hợp với phương pháp

kiềm hơn;

- Da cá ở dạng sấy khô hoặc lạnh đông đều cho sản phẩm gelatin với khả

năng tạo gel và hiệu suất thu hồi tương đương nhau, tuy nhiên da cá sấy khô đòi hỏi

lượng tác nhân xử lý (acid acetic, vôi) cao hơn và thời gian ngâm dài hơn.

- Độ Bloom tốt nhất của gelatin thu được từ các loại da cá có thể sắp xếp

theo thứ tự giảm dần như sau: cá Tra (251,3 g) > cá Hồi (198,4 g) > cá Thác lác

(120,3 g) > cá Thu (110,6 g) > cá Ngừ Đại Dương (102,8 g).

3/ Đã xác định được điều kiện siêu âm thích hợp để hỗ trợ rút ngắn thời gian

ngâm da cá Tra và cá Ngừ Đại Dương trong vôi, đồng thời đảm bảo gelatin thu

được có bền gel tốt nhất.

4/ Đã xác định được điều kiện trích ly thích hợp nhất cho da cá Tra và cá

Ngừ Đại Dương để thu được gelatin có độ bền gel cao nhất, cụ thể như sau: Đối với da cá Ngừ Đại Dương: nhiệt độ 550C; thời gian 7 giờ; tỷ lệ lỏng/ rắn: 5/1; Đối với da cá Tra: nhiệt độ 600C; thời gian 8 giờ; tỷ lệ lỏng/ rắn: 5/1.

133

5/ Đã chọn được than hoạt tính loại hạt mịn làm tác nhân làm sạch gelatin

với các điều kiện làm sạch gelatin tốt nhất như sau: hàm lượng than 2% (w/v); nhiệt

độ 450C; thời gian 75 phút đối với gelatin da cá Ngừ Đại Dương và hàm lượng than 1,5% (w/v); nhiệt độ 450C; thời gian 45 phút đối với gelatin da cá Tra. Gelatin sau

khi khử màu không còn nặng mùi đặc trưng của cá.

6/ Đã xác định được khối lượng phân tử gelatin từ da cá Tra chủ yếu ở

khoảng 55÷72 kDa và từ da cá Ngừ Đại Dương ở khoảng 43÷55 kDa.

7/ Đã đề xuất được quy trình thu nhận gelatin từ da cá Tra và da cá Ngừ Đại

Dương với sản phẩm gelatin thu được đảm bảo chất lượng cao, đáp ứng các chỉ tiêu

về an toàn vệ sinh thực phẩm theo QCVN 4-21:2011/BYT.

8/ Đã đánh giá được ảnh hưởng của nồng độ tác nhân biến tính, nồng độ

gelatin, nhiệt độ, thời gian đến khả năng làm tăng độ bền gel của gelatin biến tính so

với gelatin ban đầu bằng 4 phương pháp biến tính: với enzym transglutaminase

(tăng thêm 149,5%), acid caffeic (tăng thêm 65,3%), acid tannic (tăng thêm 30,2%)

và polyphenol chè xanh (tăng thêm 17,2%), từ đó đã đề xuất được các quy trình

biến tính với 4 loại tác nhân nêu trên.

9/ Bằng các kỹ thuật điện di SDS, phân tích ảnh vi cấu trúc SEM, quang phổ

UV-VIS và phổ hồng ngoại đã khẳng định được sự thay đổi khối lượng phân tử, cấu

trúc gel, mức độ tạo liên kết ngang, sự hình thành các liên kết mới ở gelatin được

biến tính so với gelatin tự nhiên.

10/ Đã đánh giá được khả năng ứng dụng của gelatin từ da cá Tra trong sản

xuất bánh chocopie và kẹo dẻo; Đồng thời đã khẳng định bằng thực nghiệm: thịt bò

được phủ bởi màng phim gelatin từ da cá Ngừ Đại Dương được biến tính với

polyphenol chè xanh có khả năng bảo quản lâu hơn so với mẫu đối chứng khi bảo

quản ở điều kiện lạnh; Trong khi đó, gelatin được biến tính bằng enzyme

transglutaminase khi làm vật liệu vi bao chất màu anthocyanin có khả năng hạn chế

sự tổn thất chất màu trong quá trình bảo quản.

B. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN

Các kết quả nghiên cứu của luận án đã được xác định có những đóng góp

mới cho học thuật và thực tiễn như sau:

134

* Về mặt học thuật:

1/ Luận án đã làm rõ ảnh hưởng của nhiều yếu tố liên quan đến nguyên liệu,

phương pháp bảo quản, phương pháp xử lý da cá, trích ly, làm sạch, trích ly đến

chất lượng và hiệu suất của gelatin thu nhận từ da cá vùng nhiệt đới. Kết quả nghiên

cứu cho thấy:

- Phương pháp ngâm kết hợp vôi với acid acetic đã chứng tỏ rất phù hợp để xử

lý các loại da cá ở nước ta, trừ trường hợp da cá Tra thích hợp với xử lý bằng vôi hơn.

- Da cá bảo quản bằng lạnh đông hoặc sấy khô đều cho gelatin có khả năng

tạo gel và hiệu suất thu hồi như nhau.

- Sóng siêu âm giúp rút ngắn đáng kể thời gian xử lý da cá, nhưng vẫn đảm

bảo chất lượng và hiệu suất thu nhận gelatin.

2/ Luận án đã làm rõ ảnh hưởng của một số yếu tố quan trọng của quá trình

biến tính gelatin từ da cá Ngừ đại dương bằng các tác nhân: transglutaminase, acid

caffeic, acid tannic và polyphenol chè xanh liên quan đến hàm lượng tác nhân, hàm

lượng gelatin, nhiệt độ, thời gian phản ứng đến đặc tính của gelatin thành phẩm,

khẳng định khả năng tạo gel của gelatin được cải thiện rõ trong trường hợp biến tính

bằng transglutaminase, acid caffeic, acid tannic, trong khi tính tan trong nước của

gelatin giảm đáng kể khi biến tính với polyphenol chè xanh.

3/ Luận án cũng đã cung cấp thông tin khoa học về sự thay đổi khối lượng

phân tử, cấu trúc gel, phổ hồng ngoại của gelatin da cá Ngừ Đại Dương trước và sau

khi biến tính bằng enzyme transglutaminase, acid caffeic, acid tannic và polyphenol

chè xanh; Làm giàu thêm kho dữ liệu khoa học về thành phần acid amin, khối lượng

phân tử của gelatin từ da cá Tra và cá Ngừ Đại Dương.

* Về mặt thực tiễn:

1/ Luận án đã đề xuất được quy trình công nghệ sản xuất gelatin từ các loại da cá

phổ biến ở nước ta, với chi tiết các thông số công nghệ quan trọng để đảm bảo gelatin thu

được có khả năng tạo gel tốt nhất, hiệu suất thu hồi cao. Đây là cơ sở để phát triển ngành

công nghiệp sản xuất gelatin từ da cá ở nước ta, vừa tận dụng được nguồn nguyên liệu có

giá trị kinh tế thấp, vừa góp phần xử lý vấn đề ô nhiễm môi trường.

2/ Luận án đã đề xuất được quy trình biến tính gelatin từ da cá Ngừ Đại

135

Dương nhằm nâng cao khả năng tạo gel hoặc thay đổi tính háo nước, nhờ đó có thể

mở rộng khả năng ứng dụng cho loại gelatin có độ Bloom thấp này.

3/ Luận án đã đánh giá được tính khả thi trong việc thay thế gelatin từ động

vật có vú bằng gelatin từ da cá trong các ứng dụng cần khả năng tạo gel như sản

xuất bánh, kẹo hoặc cần khả năng tạo màng như ứng dụng làm màng bao thực

phẩm, nguyên liệu vi bao chất màu anthocyanin.

C. KIẾN NGHỊ VỀ NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO

1/ Nghiên cứu thu nhận gelatin từ da cá với sự hỗ trợ của áp suất cao nhằm

rút ngắn thời gian ngâm và tăng hiệu suất thu hồi;

2/ Nghiên cứu tối ưu hóa quá trình cô đặc và sấy gelatin nhằm đảm bảo chất

lượng và hiệu quả kinh tế.

3/ Nghiên cứu biến tính nhằm cải thiện tính chất chức năng của gelatin từ da

cá bằng các tác nhân khác như Genipin, acid Ferulic,... với quy mô lớn hơn;

4/ Nghiên cứu ứng dụng gelatin biến tính trong một số sản phẩm thực phẩm

136

khác với quy mô công nghiệp.

CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ

1. Châu Thành Hiền, Đặng Minh Nhật, Trần Thị Xô, Cao Thị Ngọc Xinh

(2014), “Nghiên cứu các phương pháp thu nhận gelatin từ da cá Hồi”, Tạp chí khoa

học công nghệ Việt Nam Tập 52 (5C), Tr. 393-399.

2. Châu Thành Hiền, Đặng Minh Nhật (2015), “Nghiên cứu một số yếu tố ảnh

hưởng đến hiệu suất và chất lượng gelatin thu hồi từ da cá Ngừ đại dương”, Tạp chí

khoa học công nghệ Việt Nam Tập 53 (4B), Tr. 38-43.

3. Châu Thành Hiền, Đặng Minh Nhật, Phan Thị Thanh Vân (2015), “Nghiên

cứu các phương pháp thu nhận Gelatin từ da cá Tra”, Tạp chí Hóa học, số 6e1,2-53,

Tr. 68-72.

4. Đang Minh Nhat, Chau Thanh Hien (2016), “Effect of ultrasound on

pretreatment of Tuna skin for Gelatin production”, Tạp chí khoa học công nghệ Việt

Nam Tập 54 (4A), Tr. 55-62.

5. Châu Thành Hiền, Đặng Minh Nhật (2016), “Nghiên cứu khử màu, khử mùi

Gelatin thu nhận từ da cá Ngừ đại dương”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, số

11(108)/2016, Quyển 2, Đại học Đà Nẵng, Tr. 61-64.

6. Châu Thành Hiền, Đặng Minh Nhật (2017), “Nghiên cứu ứng dụng gelatin

biến tính bằng polyphenol chè xanh làm màng bao thực phẩm”, Kỷ yếu hội thảo

khoa học toàn quốc, Tr. 63-69.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Huỳnh Thị Kim Cúc (2007), Nghiên cứu thu nhận và ứng dụng chất màu

anthocyanin trong công nghệ thực phẩm, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Đại học Đà Nẵng.

[2] Huỳnh Thị Kim Cúc (1999), Giáo trình sản xuất bánh kẹo, Trường cao đẳng

Lương thực- Thực phẩm.

[3] Phạm Việt Cường, Hoàng Đình Hòa (2017), Tối ưu hóa trong công nghiệp thực

phẩm và công nghệ sinh học, NXB Khoa học tự nhiên và công nghệ.

[4] Nguyễn Hoàng Dũng, Trương Cao Suyền, Nguyễn Thị Minh Tú, Phan Thụy

Xuân Uyên (biên dịch) (2007), Đánh giá cảm quan- Nguyên lý và thực hành,

NXB Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh.

[5] Phan Cao Thị Ngọc Dung (2012), Nghiên cứu thu nhận gelatin từ da cá rô phi

bằng phương pháp axid và đề xuất ứng dụng, Luận văn thạc sĩ k ỹ thuật, Đại học

Đà Nẵng.

[6] Hồ Thị Duyên Duyên (2001), Nghiên cứu sản xuất gelatin từ da cá bò, Luận văn

thạc sĩ kỹ thuật, Đại học Đà Nẵng.

[7] Trịnh Xuân Đại (2007), Nghiên cứu biến tính than hoạt tính làm vật liệu hấp phụ

amoni và kim loại nặng trong nước Luận văn thạc sĩ, Đại học Khoa học tự nhiên,

Đại học Quốc gia TP. HCM.

[8] Đại học quốc gia TP. Hồ Chí Minh (2009), Báo cáo khảo sát nhu cầu năm 2009.

[9] Trương Thị Minh Hạnh (2003), Nghiên cứu các dạng biến hình tinh bột hoa màu

và ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Đại học Đà

Nẵng.

[10] Lê Thị Thu Hương (2018), Nghiên cứu phương pháp thu nhận Collagen từ da cá

Tra (Pangasius hypophthalmus), Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Đại học Quuocs gia TP

Hồ Chí Minh.

[11] Trần Thị Luyến (1997), Sản xuất các chế phẩm kỹ thuật và y dược từ phế liệu thủy

sản, Nhà xuất bản Nông nghiệp.

[12] Đặng Minh Nhật; Châu Thành Hiền (2016), “Effect of ultrasound on

pretreatment of Tuna skin Gelatin production”, Tạp chí khoa học và công nghệ,

54(4A), pp. 55-62.

[13] Tạ Thị Tố Quyên, Huỳnh Thị Kim Cúc, Nguyễn Thị Hoài Tâm (2016), Nghiên

cứu hoàn thiện quy trình tách chiết các hợp chất tự nhiên từ đài hoa bụp giấm,

Báo cáo đề tài cấp cơ sở, Trường cao đẳng Lương Thực- Thực phẩm.

[14] Nguyễn Đỗ Quỳnh, Nguyễn Lê Anh Đào (2015), “Nghiên cứu sản xuất gelatin từ

da cá tra bằng phương pháp mới”, Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ,

40, pp. 47–52.

[15] Nguyễn Thị Thảo (2012), Nghiên cứu thu nhận gelatin từ da cá thác lác bằng

phương pháp kiềm và đề xuất ứng dụng trong công nghệ thực phẩm, Luận văn

thạc sĩ kỹ thuật, Đại học Đà Nẵng.

[16] Tổng cục Thống kê (2016), Tình hình sản xuất, tiêu thụ thủy sản tháng 3 và quý I

năm 2016.

[17] Trần Thị Thu Trà (2015), Ứng dụng sóng siêu âm để nâng cao hiệu quả quá

trình thủy phân tinh bột khoai mì, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Đại học Bách Khoa

ĐHQG TP. Hồ Chí Minh.

[18] Hà Duyên Tư (2006), Kỹ thuật phân tích cảm quan thực phẩm, NXB Khoa học

và Kỹ thuật Hà Nội.

[19] Nguyễn Thị Xuân (2009), Tối ưu hóa quy trình sản xuất gelatin từ da cá Basa

bằng phương pháp dùng enzyme, Luận văn thạc sĩ, Trường Đại học Y Dược TP.

Hồ Chí Minh.

[20] Aadil, K. R., Barapatre, A., Jha, H. (2016), “Synthesis and characterization of

Acacia lignin-gelatin film for its possible application in food packaging”,

Bioresour. Bioprocess., 3 (1), pp. 27-35.

[21] Aewsiri,T., Benjakul,S., Visessanguan, W., Wierenga, P. A., Gruppen, H. (2010),

“Antioxidative activity and emulsifying properties of cuttlefish skin gelatin-

tannic acid complex as influenced by types of interaction”, Innov. Food Sci.

Emerg. Technol, 11 (4), pp. 712–720.

[22] Aewsiri, T., Benjakul S., Visessanguan, W., Eun, J. B., Wierenga, P. A.,

Gruppen, H. (2009) “Antioxidative activity and emulsifying properties of

cuttlefish skin gelatin modified by oxidised phenolic compounds”, Food Chem.,

117 (1), pp. 160–168.

[23] Alfaro, A. T., Balbinot, E., Weber, C. I., Tonial, I. B., Machado-Lunkes, A.

(2014), “Fish Gelatin: Characteristics, Functional Properties, Applications and

Future Potentials”, Food Eng. Rev., 7 (1), pp. 33–44.

[24] Akagündüz, Y., Mosquera, M., Giménez, B., Alemán, A., Montero, P., Gómez-

Guillén, M. C. (2014), “Sea bream bones and scales as a source of gelatin and

ACE inhibitory peptides”, LWT - Food Sci. Technol., 55 (2), pp. 579–585.

[25] Akhavan Mahdavi, S., Jafari, S. M., Assadpoor, E., Dehnad, D. (2016)

“Microencapsulation optimization of natural anthocyanins with maltodextrin,

gum Arabic and gelatin”, Int. J. Biol. Macromol., 85, pp. 379–385.

[26] Anvari, M., Chung, D. (2016), “Dynamic rheological and structural

characterization of fish gelatin - Gum arabic coacervate gels cross-linked by

tannic acid”, Food Hydrocoll., 60, pp. 516–524.

[27] Arfat, Y. A., Benjakul, S., Prodpran, T., Osako, K. (2014), “Development and

characterisation of blend films based on fish protein isolate and fish skin gelatin”,

Food Hydrocoll., 39, pp. 58–67.

[28] Asghar, R. L., Henrickson (1982), “Chemical, biochemical, functional, and

nutritional characteristics of collagen in food systems”, Adv. food resesearch, 28,

p. 1982.

[29] Balange, A. K., Benjakul, S. (2010), “Cross-linking activity of oxidised tannic

acid towards mackerel muscle proteins as affected by protein types and setting

temperatures”, Food Chem., 120 (1), pp. 268–277.

[30] Balange, A., Benjakul, S. (2009), “Enhancement of gel strength of bigeye

snapper (Priacanthus tayenus) surimi using oxidised phenolic compounds”, Food

Chem., 113(1), pp. 61–70.

[31] Battisti R., Fronza N, lvaro Vargas Jnior, Silveira S. M and Damas. M. G. N.

(2017) “Gelatin-coated paper with antimicrobial and antioxidant effect for beef

packaging”, Food Packag. Shelf Life, 11, pp. 115–124.

[32] Benjakul. S, Oungbho. K, Visessanguan. W, Thiansilakul. Y and Roytrakul. S

(2009) “Characteristics of gelatin from the skins of bigeye snapper, Priacanthus

tayenus and Priacanthus macracanthus”, Food Chem., 116(2), pp. 445–451.

[33] Bhaskaracharya. R. K, Kentish. S and Ashokkumar. M (2009) “Selected

applications of ultrasonics in food processing”, Food Eng. Rev., 1(1), pp. 31–49.

[34] Cao, N., Fu, Y., He, J. (2007), “Mechanical properties of gelatin films cross-

linked, respectively, by ferulic acid and tannin acid”, Food Hydrocoll., 21 (4),

pp. 575–584.

[35] Cai, L., Feng, J., Regenstein, J., Lv, Y., Li, J. (2017) “Confectionery gels: Effects

of low calorie sweeteners on the rheological properties and microstructure of fish

gelatin”, Food Hydrocoll., 67, pp. 157–165.

[36] Calvarro, J., Perez-Palacios, T., Ruiz, J. (2016), “Modification of gelatin

functionality for culinary applications by using transglutaminase”, Int. J.

Gastron. Food Sci., 5 (6), pp. 27–32.

[37] Cho, S. H., Jahncke, M. L., Chin, K. B., Eun, J. B. (2006), “The effect of

processing conditions on the properties of gelatin from skate (Raja Kenojei)

skins”, Food Hydrocoll., 20 (6), pp. 810–816.

[38] Chun, H. N., Cho, J. H., Shin, H. S. (2014), “Influence of different storage

conditions on production of trimethylamine and microbial spoilage

characteristics of mackerel products”, Food Sci. Biotechnol., 23 (5), pp. 1411–

1416.

[39] Cincik, H., Kapucu, B., Ipcioglu, O. M., Gungor, A., Dursun, E. (2011),

“Hydroxyproline levels in nasal polyps”, Eur. Arch. Oto-Rhino-Laryngology,

268 (8), pp. 1147–1150.

[40] Chrishan S Samuel (2009), “Determination of Collagen Content, Concentration

and Sb- tuypes in Kidney Tissue”, Methods in Molecular Biology, 466, pp. 223-

235.

[41] Dijkstra, J. F. P. J. (1998), “Cross-linking of collagen- based”, Thesis

Univ.Twente, Enschede, Netherlands.

[42] Díaz-Calderón, P., Flores, E., González-Muñoz, A., Pepczynska, M., Quero, F.,

Enrione, J. “Influence of extraction variables on the structure and physical

properties of salmon gelatin”, Food Hydrocoll., 71, pp. 118–128.

[43] Eysturskard, J., Haug, I. J., Elharfaoui, N., Djabourov, M., Drage, K. I. (2009),

“Structural and mechanical properties of fish gelatin as a function of extraction

conditions”, Food Hydrocoll., 23 (7), pp. 1702–1711.

[44] Fratz, P. (2008) Collagen Structure and Mechanics, Max Planck Institute of

Colloids and Interfaces Department of Biomaterials 14424 Potsdam Germany.

[45] Galus, S., Uchański, P., Lenart, A. (2013), “Colour, mechanical properties and

water vapour permeability of pectin films”, Acta Agrophysica, 20 (3), pp. 375–

384.

[46] Giménez, B., Turnay, J., Lizarbe, M. A., Montero, P., Gómez-Guillén, M. C.

(2005), “Use of lactic acid for extraction of fish skin gelatin”, Food Hydrocoll.,

19 (6), pp. 941–950.

[47] Giménez, B., Gómez-Guillén, M. C., Montero, P. (2005), “Storage of dried fish

skins on quality characteristics of extracted gelatin”, Food Hydrocoll., 19 (6), pp.

958–963.

[48] Gomez-Guillen, M. C., Gimenez, B., Lopez-Caballero, M. E., Montero, M. P.

(2011), “Functional and bioactive properties of collagen and gelatin from

alternative sources: A review”, Food Hydrocoll., 25(8), pp. 1813–1827.

[49] Gómez-Guillén, M. C., Giménez, B., Montero, P. (2005), “Extraction of gelatin

from fish skins by high pressure treatment”, Food Hydrocoll., 19 (5), pp. 923–

928.

[50] Han, C., Wang, J., Li, Y., Lu, F., Cui, Y. (2014), “Antimicrobial-coated

polypropylene films with polyvinyl alcohol in packaging of fresh beef”, Meat

Sci., 96 (1), pp. 901–907.

[51] Hao, S. (2009), “The characteristics of gelatin extracted from sturgeon

(Acipenser baeri) skin using various pretreatments”, Food Chem., 115 (1), pp.

124–128.

[52] Hulmes, D. J. S. (2008), “Collagen diversity, synthesis and assembly”, Springer

Sci. Media, pp. 15–47.

[53] Jakhar, J. K., Reddy, A. D., Maharia, S., Devi, M., Reddy, G. V. S.,

Venkateshwarlu, G. (2012), “Characterization of fish gelatin from Blackspotted

Croaker (Protonibea diacanthus )”, Arch. Appl. Sci. Res., 4 (3), pp. 1353–1358.

[54] Jamilah, B., Tan, K. W., Umi Hartina, M. R., Azizah, A. (2011), “Gelatins from

three cultured freshwater fish skins obtained by liming process”, Food

Hydrocoll., 25 (5), pp. 1256–1260.

[55] Jongjareonrak, A., Benjakul, S., Visessanguan, W., Tanaka, M. (2006), “Skin

gelatin from bigeye snapper and brownstripe red snapper: Chemical

compositions and effect of microbial transglutaminase on gel properties”, Food

Hydrocoll., 20 (8), pp. 1216–1222.

[56] Jridi, M. (2015 ), “Screening of factors influencing the extraction of gelatin from

the skin of cuttlefish using supersaturated design”, Food Bioprod. Process., 94,

pp. 525–535.

[57] Jridi, M. (2013), “Chemical and biophysical properties of gelatins extracted from

alkali-pretreated skin of cuttlefish (Sepia officinalis) using pepsin”, Food Res.

Int., 54(2), pp. 1680–1687.

[58] Kaewdang, O., Benjakul, S. (2015), “Effect of ethanolic extract of coconut husk

on gel properties of gelatin from swim bladder of yellowfin tuna”, LWT - Food

Sci. Technol., 62 (2), pp. 955–961.

[59] Kamatchi, P., Leela, K. (2016), “Extraction , Characterization and Application of

Gelatin from Carcharhinus amblyrhyncho and Sphyraena barracuda”, J.

Biotechnol. Biochem., 2 (6), pp. 40–49.

[60] Karim, A. A., Bhat, R. (2009), “Fish gelatin: properties, challenges, and

prospects as an alternative to mammalian gelatins”, Food Hydrocoll., 23 (3), pp.

563–576.

[61] Kavoosi, G., Rahmatollahi, A., Mohammad Mahdi Dadfar, S., Mohammadi

Purfard, A. (2014), “Effects of essential oil on the water binding capacity,

physico-mechanical properties, antioxidant and antibacterial activity of gelatin

films”, LWT - Food Sci. Technol., 57(2) , pp. 556–561.

[62] Kharyeki, M. E., Rezaei, M., Motamedzadegan, A. (2011), “The effect of

processing conditions on physico-chemical properties of whitecheek shark

(Carcharhinus dussumieri ) skin gelatin”, Int. Aquat. Res., pp. 63–69.

[63] Khiari, Z., Rico, D., Martin-Diana, A. B., Barry-Ryan, C. (2013), “Comparison

between gelatines extracted from mackerel and blue whiting bones after different

pre-treatments”, Food Chem., 139 (1–4), pp. 347–354.

[64] Kim, H. K., Kim, Y. H., Park, H. J., Lee, N. H. (2013), “Application of ultrasonic

treatment to extraction of collagen from the skins of sea bass Lateolabrax

japonicus”, Fish. Sci., 79 (5), pp. 849–856.

[65] Kim, S. (2005), Seafood Processing By-Products, Department of Marine-bio

Convergence Science Marine Bioprocess Research Center Pukyong National

University Nam-gu, Busan Republic of Korea.

[66] Kittiphattanabawon, P., Benjakul, S., Sinthusamran, S., Kishimura, H. (2016),

“Gelatin from clown featherback skin: Extraction conditions”, LWT - Food Sci.

Technol., 66, pp. 186–192.

[67] Kołodziejska, I., Kaczorowski, K., Piotrowska, B., Sadowska, M. (2004),

“Modification of the properties of gelatin from skins of Baltic cod (Gadus

morhua) with transglutaminase”, Food Chem., 86 (2), pp. 203–209.

[68] Kosaraju, S. L., Puvanenthiran, A., Lillford, P .(2010), “Naturally crosslinked

gelatin gels with modified material properties”, Food Res. Int., 43 (10), pp.

2385–2389.

[69] Lee, K. Y., Lee, J. H., Yang, H. J., Bin, Song. K. (2016), “Characterization of a

starfish gelatin film containing vanillin and its application in the packaging of

crab stick”, Food Sci. Biotechnol., 25 (4), pp. 1023–1028.

[70] Li, J. H., Miao, J., Wu, J. L., Chen, S. F., Zhang, Q. Q. (2014), “Preparation and

characterization of active gelatin-based films incorporated with natural

antioxidants”, Food Hydrocoll., 37, pp. 166–173.

[71] Liu,F. (2017), “Study of combined effects of glycerol and transglutaminase on

properties of gelatin films”, Food Hydrocoll., 65, pp. 1–9.

[72] Lorenzo, J. M., Batlle, R., Gómez, M. (2014), “Extension of the shelf-life of foal

meat with two antioxidant active packaging systems”, LWT - Food Sci. Technol.,

59 (1), pp. 181–188.

[73] Liu,, H., I, D., Guo, S. (2008), “Rheological properties of channel catfish

(Ictalurus punctaus) gelatine from fish skins preserved by different methods”,

LWT - Food Sci. Technol., 41 (8), pp. 1425–1430.

[74] Liu, H. Y., D, Li., Guo, S. D. (2008), “Extraction and properties of gelatin from

channel catfish (Ietalurus punetaus) skin”, LWT - Food Sci. Technol., 41 (3), pp.

414–419.

[75] Lyu, F., Shen, K., Ding, Y., Ma, X. (2016), “Effect of pretreatment with carbon

monoxide and ozone on the quality of vacuum packaged beef meats”, Meat Sci.,

117, pp. 137–146.

[76] Mariod, A. A., Adam, H. F.(2013), “Review: Gelatin, Source, Extraction and

Industrial Applications”, Acta Sci. Polanonorum Technol. Aliment., 12(2), pp.

135–147.

[77] Mohebi, E., Shahbazi, Y. (2017), “Application of chitosan and gelatin based

active packaging films for peeled shrimp preservation: A novel functional

wrapping design”, LWT - Food Sci. Technol., 76, pp. 108–116.

[78] Mehdi Nikooa, N. Y., Benjakulb Soottawat, Basharib Mohanad, Alekhorshiedc

Masood, Abdoulaye Idrissa Cissoumaa and Xu, X. (2014) “Physicochemical

properties of skin gelatin from farmed Amur sturgeon (Acipenser schrenckii) as

influenced by acid pretreatment”, Food Biosci., 5, pp. 19–26.

[79] Mohtar, N. F., Perera, C. O., Quek, S. Y., Hemar, Y., “Optimization of gelatine

gel preparation from New Zealand hoki (Macruronus novaezelandiae) skins and

the effect of transglutaminase enzyme on the gel properties”, Food Hydrocoll.,

31 (2), pp. 204–209.

[80] Morsy, R., Hosny, M., Reicha, F., Elnimr T. (2017), “Developing and

physicochemical evaluation of cross-linked electrospun gelatin–glycerol

nanofibrous membranes for medical applications”, J. Mol. Struct., 11 (35), pp.

222–227.

[81] Nagarajan, M., Benjakul, S., Prodpran, T., Songtipya, P., Kishimura, H.,

“Characteristics and functional properties of gelatin from splendid squid (Loligo

formosana) skin as affected by extraction temperatures”, Food Hydrocoll., 29

(2), pp. 389–397.

[82] Nagarajan, M., Benjakul, S., Prodpran, T., Songtipya, P. (2013), “Effects of

bleaching on characteristics and gelling property of gelatin from splendid squid

(Loligo formosana) skin”, Food Hydrocoll., 32 (2), pp. 447–452.

[83] Nikoo, M. (2011), “Characterization of gelatin from the skin of farmed Amur

sturgeon Acipenser schrenckii”, Int. Aquat. Res., 3 (2), pp. 135–145.

[84] Niu, L. (2013), “Characterization of tilapia (Oreochromis niloticus) skin gelatin

extracted with alkaline and different acid pretreatments”, Food Hydrocoll., 33

(2), pp. 336–341.

[85] Norziah, M. H., Al-Hassan, A., Khairulnizam, A. B., Mordi, M. N., Norita, M.

(2009), “Characterization of fish gelatin from surimi processing wastes: Thermal

analysis and effect of transglutaminase on gel properties”, Food Hydrocoll., 23

(6), pp. 1610–1616.

[86] Mohtar, N. F., Perera, C. O., Hemar, Y. (2014), “Chemical modification of New

Zealand hoki (Macruronus novaezelandiae) skin gelatin and its properties”, Food

Chem., 155, pp. 64–73.

[87] Núñez-Flores R., Castro, A. X., López-Caballero, M. E., Montero, P., Gómez-

Guillén, M. C. (2013), “Functional stability of gelatin-lignosulphonate films and

their feasibility to preserve sardine fillets during chilled storage in combination

with high pressure treatment”, Innov. Food Sci. Emerg. Technol., 19, pp. 95–103.

[88] Official Procedure of the Gelatin Manufacturers Institute of America, (2013),

“Standard testing methods for edible gelatin”.

[89] Oh, J. H. (2012), “Characterization of edible film fabricated with channel catfish

Ictalurus punctatus gelatin by Cross-linking with transglutaminase”, Fish. Aquat.

Sci.,15 (1), pp. 9–14.

[90] Özyurt, G., Kuley, E., Özkütük, S., Özogul, F. (2009), “Sensory, microbiological

and chemical assessment of the freshness of red mullet (Mullus barbatus) and

goldband goatfish (Upeneus moluccensis) during storage in ice”, Food Chem.,

114 (2), pp. 505–510.

[91] Pal, G. K., Suresh, P. V. (2016), “Sustainable valorisation of seafood by-

products: Recovery of collagen and development of collagen-based novel

functional food ingredients”, Innov. Food Sci. Emerg. Technol., 37, pp. 201–215

[92] Paulo, F., Santos, L.(2017), “Design of experiments for microencapsulation

applications: A review”, Mater. Sci. Eng. C., 77, pp. 1327–1340.

[93] Pauly, D., Zeller, D. (2017), “Comments on FAOs State of World Fisheries and

Aquaculture (SOFIA 2016)”, Mar. Policy, 77, pp. 176–181.

[94] Pranoto, Y., Marseno, D. W., Rahmawati, H. (2011), “Characteristics of gelatins

extracted from fresh and sun-dried seawater fish skins in Indonesia”, Int. Food

Res. J., 18 (4), pp. 1335–1341.

[95] Prodpran, T., Benjakul, S., Phatcharat, S. (2012), “Effect of phenolic compounds

on protein cross-linking and properties of film from fish myofibrillar protein”,

Int. J. Biol. Macromol., 51(5), pp. 774–782.

[96] Q. Zhang (2016), “Comparison of collagen and gelatin extracted from the skins

of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) and channel catfish (Ictalurus punctatus)”,

Food Biosci., 13, pp. 41–48.

[97] Reddy, G. K. and Enwemeka, C. S. (1996), “A Simplified Method for the

Analysis of Hydroxyproline in Biological Tissues”, 29(3), pp. 225–229.

[98] Reinhard Schrieber and Herbert Gareis (2007), Gelatine Handbook.

[99] Ruiz-Capillas, C., Gillyon, C. M., Horner, W. F. a. (2000), “Determination of

volatile basic nitrogen and trimethylamine nitrogen in fish sauce by flow

injection analysis”, Eur. Food Res. Technol., 210 (6), pp. 434–436.

[100] Sae-leaw, T., Benjakul, S., O’Brien, N. M. (2016), “Effects of defatting and

tannic acid incorporation during extraction on properties and fishy odour of

gelatin from seabass skin”, LWT - Food Sci. Technol., 65, pp. 661–667.

[101] Sanka,r S., Sekar, S., Mohan, R., Ran,i S., Sundaraseelan, J., Sastry, T. P.

(2008), “Preparation and partial characterization of collagen sheet from fish

(Lates calcarifer) scales”, Int. J. Biol. Macromol., 42 (1), pp. 6–9.

[102] S. G. and V. Kokol (2011), “Biomaterials and Their Biocompatibility : Review

and Perspectives”, Biomater. Appl. Nanomedicine, pp. 1–36.

[103] See, S. F., Ghassem, M., Mamot, S., Babji, A. S. (2013), “Effect of different

pretreatments on functional properties of African catfish (Clarias gariepinus) skin

gelatin”, J. Food Sci. Technol., 52 (2), pp. 753–762.

[104] Shyni, K., Hema, G. S., Ninan, G., Mathew, S., Joshy, C. G., and Lakshmanan,

P. T. (2014), “Isolation and characterization of gelatin from the skins of skipjack

tuna (katsuwonus pelamis), dog shark (scoliodon sorrakowah), and rohu (labeo

rohita)”, Food Hydrocoll., 39, pp. 68–76.

[105] Songchotikunpan, P., Tattiyakul, J., and Supaphol, P. (2008), “Extraction and

electrospinning of gelatin from fish skin”, Int. J. Biol. Macromol., 42 (3), pp.

247–255.

[106] Silva, R. S. G., Bandeira, S. F., Pinto, L. A. A. (2014), “Characteristics and

chemical composition of skins gelatin from cobia (Rachycentron canadum)”,

LWT - Food Sci. Technol., 57 (2), pp. 580–585.

[107] Sinthusamran, S., Benjakul, S., Kishimura, H. (2014), “Characteristics and gel

properties of gelatin from skin of seabass (Lates calcarifer) as influenced by

extraction conditions”, Food Chem., 152, pp. 276–284.

[108] Skierka, E. and Sadowska, M. (2007), “The influence of different acids and

pepsin on the extractability of collagen from the skin of Baltic cod (Gadus

morhua)”, Food Chem., 105 (3), pp. 1302–1306.

[109] Staroszczyk, H., Pielichowska, J., Sztuka, K., Stangret, J., Kołodziejska, I.

(2012), “Molecular and structural characteristics of cod gelatin films modified

with EDC and TGase”, Food Chem., 130 (2), pp. 335–343.

[110] Strauss, G. and Gibson, S. M. (2004), “Plant phenolics as cross-linkers of gelatin

gels and gelatin-based coacervates for use as food ingredients”, Food

Hydrocoll.18 (1), pp. 81–89.

[111] Sukkwai, S., Kijroongrojana, K., Benjakul, S. (2011), “Extraction of gelatin from

bigeye snapper (Priacanthus tayenus) skin for gelatin hydrolysate production”,

Int. Food Res. J., 18(3), pp. 1129–1134.

[112] Terzi, G., Gucukoglu, A., Cadirci, O., Kevenk, T. O., Alisarli, M. (2013), “Effects

of Chitosan and Lactic Acid Immersion on the Mussels’ Quality Changes During

the Refrigerated Storage”, Kafkas Univ. Vet. Fak. Derg. 19 (2), pp. 311–317.

[113] Tanihata, K., “European patent application,” 2004.

[114] Tiwtha, O. and W. Usawakesmanee and Department (2012), “the Reduction of

Fishy Odor in Salmon Skin By Washing With”, pp. 1–9.

[115] T. Ahmad (2017)., “Recent advances on the role of process variables affecting

gelatin yield and characteristics with special reference to enzymatic extraction: A

review”, Food Hydrocoll. 63, pp. 85–96.

[116] T. Ahmad (2017)., “Food Hydrocolloids Recent advances on the role of process

variables affecting gelatin yield and characteristics with special reference to

enzymatic extraction : A review”, Food Hydrocoll. 63, pp. 85–96.

[117] Temdee, W. and Benjakul, S. (2014), “Effect of oxidized kiam wood and cashew

bark extracts on gel properties of gelatin from cuttlefish skins”, Food Biosci., 7,

pp. 95–104.

[118] Tu. Z. cai. (2015), “Physico-chemical properties of gelatin from bighead carp

(Hypophthalmichthys nobilis) scales by ultrasound-assisted extraction”, J. Food

Sci. Technol., 52 (4), pp. 2166–2174.

[119] V. Cardenia (2015)., “Effect of dietary supplementation on lipid photooxidation

in beef meat, during storage under commercial retail conditions”, Meat Sci., 105,

pp. 126–135.

[120] Vichasilp, C., Sai-Ut, S., Benjakul, S., Rawdkuen, S. (2014), “Effect of Longan

Seed Extract and BHT on Physical and Chemical Properties of Gelatin Based

Film”, Food Biophys., 9 (3), pp. 238–248.

[121] Wang, Y., Liu, A., Ye, R., Wang, W., Li, X. (2015), “Transglutaminase-induced

crosslinking of gelatin-calcium carbonate composite films”, Food Chem., 166,

pp. 414–422.

[122] Weng, W., Zheng, H., Su, W. (2014), “Characterization of edible films based on

tilapia (Tilapia zillii) scale gelatin with different extraction pH”, Food

Hydrocoll., 41, pp. 19–26.

[123] Weng, W. and Zheng, H. (2015), “Effect of transglutaminase on properties of

tilapia scale gelatin films incorporated with soy protein isolate”, Food Chem.,

169, pp. 255–260.

[124] Yan, M., Li, B., ZhaX. o,Yi, J. (2011), “Physicochemical properties of gelatin

gels from walleye pollock (Theragra chalcogramma) skin cross-linked by gallic

acid and rutin”, Food Hydrocoll., vol. 25, no. 5, pp. 907–914.

[125] Yang, H., Wang, Y., Zhou, P., Regenstein, J. M. (2008), “Effects of alkaline and

acid pretreatment on the physical properties and nanostructures of the gelatin

from channel catfish skins”, Food Hydrocoll., 22(8), pp. 1541–1550.

[126] Yeşim, Özoğul1F. Ö.,*, Boğa1Esmeray, Kuley, Tokur1,Bahar. (2011) “Changes

in biochemical, sensory and microbiological quality indices of common sole

(Solea solea) from the Mediterranean sea, during ice storage”, Turkish J. Fish.

Aquat. Sci., 11(2), pp. 243–251.

[127] Yi, J. B., Kim, Y. T., Bae, H. J., Whiteside, W. S., Park, H. J. (2006), “Influence

of transglutaminase-induced cross-linking on properties of fish gelatin films”, J.

Food Sci., 71(9).

[128] Zhang, F., Xu, S., Wang, Z. (2011), “Pre-treatment optimization and properties of

gelatin from freshwater fish scales”, Food Bioprod. Process., 89 (3), pp. 185–

193.

[129] Zhang, P., Zhao, Y., Shi, Q. (2016), “Characterization of a novel edible film

based on gum ghatti: Effect of plasticizer type and concentration”, Carbohydr.

Polym., 153, pp. 345–355.

[130] http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3546294/. (Truy cập ngày

20/3/2015).

[131] https://www.google.com.vn/search?q=gelatin+trong+th%E1%BB%B1c+ph %E

1%BA%A9m&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjB09LR0qT

WAhWKvo8KHcjlC7QQ_AUICigB&biw=1252&bih=545 (Truy cập ngày

15/1/2016).

PHẦN PHỤ LỤC

PHỤ LỤC 1 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH DÙNG TRONG NGHIÊN CỨU 1.1. Phương pháp xác định mức độ tạo liên kết ngang của gelatin sau khi

biến tính

1.1.1. Nguyên tắc

Trong môi trường có pH 8÷9, phản ứng giữa 2,4,6-trinitrobenzene sulfonic

acid (TNBS) với nhóm amine tự do của protein tạo thành sản phẩm có màu vàng

cam. Độ hấp thụ quang được đo ở bước sóng 420nm.

không màu có màu

1.1.2. Cách tiến hành

Chuẩn bị dung dịch gelatin: Hòa tan gelatin trong dung dịch đệm phosphate

ở pH 8,0 với tỉ lệ 1:30. Chú ý tránh đệm Tris hoặc đệm có chứa nhóm amine tự do.

Sau đó ly tâm dung dịch để thu phần trong bên trên;

Chuẩn bị dung dịch Trinitrobenzenesulfonic acid (C6H3N3O9S) viết tắt

TNBS: Pha dung dịch TNBS 0,01% (w/v) trong đệm phosphate pH 8,0) từ dung

dịch TNBS 5% (w/v);

Cho hỗn hợp phản ứng bằng cách lấy 0,5ml dung dịch gelatin, thêm vào 8ml

dung dịch đệm phosphate và 4 ml dung dịch TNBS 0,01%. Phản ứng xảy ra ở điều

kiện nhiệt độ 50oC trong bóng tối trong 30 phút. Sau khi phản ứng kết thúc thì thêm

vào 8ml dung dịch Na2SO3 0,1M.

Độ hấp thụ được đo bằng máy quang phổ UV-VIS ở bước sóng 420nm.

Mức độ tạo liên kết ngang của gelatin sau khi biến tính được xác định theo

công thức:

Độ ℎấ𝑝𝑝 𝑡𝑡ℎụ 𝑐𝑐ủ𝑎𝑎 𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑎𝑎𝑡𝑡𝑔𝑔𝑔𝑔 𝑠𝑠𝑎𝑎𝑠𝑠 𝑘𝑘ℎ𝑔𝑔 𝑡𝑡ạ𝑜𝑜 𝑔𝑔𝑔𝑔ê𝑔𝑔 𝑘𝑘ế𝑡𝑡 𝑔𝑔𝑔𝑔𝑎𝑎𝑔𝑔𝑔𝑔 Độ ℎấ𝑝𝑝 𝑡𝑡ℎụ 𝑐𝑐ủ𝑎𝑎 𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑎𝑎𝑡𝑡𝑔𝑔𝑔𝑔 𝑡𝑡𝑡𝑡ướ𝑐𝑐 𝑘𝑘ℎ𝑔𝑔 𝑡𝑡ạ𝑜𝑜 𝑔𝑔𝑔𝑔ê𝑔𝑔 𝑘𝑘ế𝑡𝑡 𝑔𝑔𝑔𝑔𝑎𝑎𝑔𝑔𝑔𝑔 � 𝑥𝑥100

LKN(%) = �1 −

1.2. Phương pháp xác định hàm lượng Hydroxyproline

1.2.1. Nguyên tắc

Hydroxyproline được xác định dựa trên phản ứng tạo màu giữa

hydroxyproline oxy hóa với p-dimethylaminobenzaldehyde ở nhiệt độ 600C. Độ hấp

thụ của dung dịch màu được đo ở bước sóng 560 nm bằng máy quang phổ UV-VIS

CARY 60 cùng với dung dịch hydroxyproline chuẩn. Từ kết quả độ hấp thụ của các

mẫu phân tích và đường chuẩn của hydroxyproline suy ra được hàm lượng

hydroxyproline có trong mẫu nghiên cứu.

1.2.2. Cách tiến hành

* Chuẩn bị mẫu:

- Lấy 0,1mg mẫu gelatin cho vào bình đáy tròn và thêm 100 ml dung dịch

HCl 6N (có nắp đậy kín), cho phản ứng thủy phân ở 110° trong 24 giờ;

- Dung dịch sau thủy phân được lọc trong bằng giấy lọc và trung hòa bằng

dung dịch NaOH 1N để đưa về pH 6,0÷6,5.

- Lấy 0,1 ml (sau khi trung hòa) cho vào một ống nghiệm, thêm 0,2ml

isopropanol và 0,1 ml dung dịch oxy hóa (hỗn hợp của 7% (w / v) chlororamine T

và acetate /citrate đệm, pH 6, theo tỷ lệ 1: 4 (v / v)). Hỗn hợp được trộn đều.

- Cho 1,3 ml dung dịch thuốc thử Ehrlich (gồm hỗn hợp dung dịch của 2gam

p-dimethyl-aminobenzaldehyde trong 3 ml acid pecloric 60% (w/v).

- Hỗn hợp này được khuấy trộn và giữ nhiệt ở 600C trong 25 phút bằng bể ổn

nhiệt và sau đó làm nguội bằng vòi nước.

- Dung dịch được pha loãng thành 5 ml bằng isopropanol. Độ hấp thụ được

đo ở bước sóng 560nm bằng máy quang phổ UV-VIS.

* Xác định đường chuẩn Hydroxyproline

- Dung dịch Hydroxyproline chuẩn được chuẩn bị bằng cách hòa tan

Hydroxyproline chuẩn trong nước cất ở các mức nồng độ từ 1÷10ppm.

- Thêm 0,2ml isopropanol và 0,1 ml dung dịch oxy hóa (hỗn hợp của 7% (w /

v) chlororamine T và acetate /citrate đệm, pH 6, theo tỷ lệ 1: 4 (v / v)). Hỗn hợp

được trộn đều.

- Cho 1,3 ml dung dịch thuốc thử Ehrlich (gồm hỗn hợp dung dịch của 2gam

p-dimethyl-aminobenzaldehyde trong 3 ml acid pecloric 60% (w/v).

- Hỗn hợp này được khuấy trộn và giữ nhiệt ở 600C trong 25 phút bằng bể ổn

nhiệt và sau đó làm nguội bằng vòi nước.

- Các dung dịch chuẩn được đo độ hấp thụ bằng máy quang phổ UV-VIS ở

0.8

0.6

cùng bước sóng 560nm.

y = 0.1008x - 0.0219 R² = 0.9925

0.4

g n a u q ụ h t p ấ h ộ Đ

0.2

Hàm lượng hydroxyproline, ppm ( mg/l)

- Hàm lượng Hydroxyproline suy ra từ đồ thị đường chuẩn (HyP):

𝑎𝑎+0,0219

0,1008

- Hàm lượng Hydroxyproline có trong mẫu (HyP1):

(µg/mg) 1.1.1.a.1

𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻 =

𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻∗𝑔𝑔

𝑚𝑚∗1000

(mg/g) 1.1.1.a.2

Trong đó: 𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻1 =

n: Hệ số pha loãng của mẫu phân tích

m: Khối lượng mẫu phân tích (g)

1000: hệ số chuyển đổi từ µg sang mg

* Hydroxyproline hấp thụ cực đại ở bước sóng 560nm

1.3. Phương pháp xác định khối lượng phân tử gelatin bằng phương

pháp điện di SDS- PAGE

1.3.1. Chuẩn bị hóa chất 1/ Acryla mide 30%

- Acrylamide: 29 g

- Bisacrylamide: 1 g

Ðịnh mức 100 ml bằng nuớc cất 2 lần và bảo quản ở 40C.

2/ Tris 2M (pH 8,8)

- Tris base: 121 g;

- Nuớc cất 2 lần: 300 ml, chỉnh pH 8,8 bằng HCl đậm đặc;

Ðịnh mức 500 ml bằng nuớc cất 2 lần.

3/ SDS 10%

SDS: 10 g, định mức 100 ml với nuớc cất 2 lần.

4/ Ammonium persulfate (APS) 10% APS: 1g, định mức 10 ml với nuớc cất 2 lần.

5/ 4X separating gel pH 8,8

- Tris 2M pH 8,8 75 ml;

- SDS 10% 4 m;

Ðịnh mức 100 ml với nuớc cất 2 lần.

6/ 4X stacking gel (pH 6,8)

- Tris 2M pH 8,8 25 ml;

- Nuớc cất 2 lần 25 ml, chỉnh pH 6,8 bằng HCl đậm đặc;

- SDS 10% 4 mL, định mức 100ml với nuớc cất 2 lần.

7/ Dung dịch đệm 2X SDS

- Tris 2M (pH 8,8) 6,25 ml;

- Nuớc cất 2 lần 30 ml, chỉnh pH 6,8 bằng HCl đậm đặc;

- SDS: 4g;

- Glycerol: 20 ml;

- ß- mercaptoethanol: 10 ml;

- Bromophenol blue: 0,2 g;

Ðịnh mức với nuớc cất 2 lần tới 100 ml, Bảo quản ở -200C.

8/ Đệm 10X Electrophresis (pH 8,3)

- Tris base: 30 g;

- Glycine: 144 g;

- SDS: 10 g;

- Nuớc cất 2 lần: 1000 ml, chỉnh pH 8,3 bằng HCl đậm đặc.

9/ Gel staining

- Coomassie brilliant blue R250: 2,5 g

- Methanol: 450 ml

- Glacial acid acetic: 100 ml;

- Nuớc cất 2 lần: 450 ml

10/ Gel destaining

- Methanol: 300 ml;

- Glacial acetic acid: 100 ml;

- Nuớc cất 2 lần: 600 ml.

1.3.2. Chuẩn bị mẫu - Mẫu gelatin (1g) được hòa tan trong 10 ml dung dịch SDS 10% (w /v). Hỗn

hợp được gia nhiệt ở 950C trong 1 giờ;

- Mẫu được ly tâm với tốc độ 3000 vòng/phút trong 5 phút ở nhiệt độ phòng,

lấy phần dịch trong;

- Dịch trong được trộn với dung dịch đệm 2X SDS theo tỉ lệ 1:1 (v/v).

1.3.3. Chạy điện di 1/ Ðổ gel

- Lau sạch các tấm kính bằng ethanol, sau dó lau lại thật sạch bằng nuớc cất,

gắn các tấm kính vào giá đỡ và kiểm tra độ kín;

- Cho dung dịch separating gel vào giữa 2 tấm kính đã chuẩn bị sẵn lên đến

hơn 3/4 chiều cao tấm kính;

- Cho tiếp dung dịch stacking gel vào giữa 2 tấm kính, bên trên separating

gel cho hết chiều cao tấm kính và để cho gel đông;

- Cho gel vào buồng điện di, đổ ngập gel bằng dung dịch đệm 10X

Electrophoresis buffer. Chú ý không để bọt khí ở phía duới tấm kính, dùng pipet

làm sạch gel thừa trong các giếng.

2/ Chạy điện di

- Chạy không tải (prerun) khoảng 5 phút ở điện thế 80÷100 V;

- Dùng Hamilton syringe để load mẫu vào các giếng, cẩn thận để mẫu không

bị tràn ra ngoài;

- Sau khi mẫu được load mẫu vào gel, chạy điện di ở điện thế 60÷100 V

trong khoảng từ 2,5 - 4,5 giờ cho dến khi vạch màu di hết chiều dài tấm kính.

3/ Nhuộm và rửa gel

- Lấy gel ra khỏi buồng diện di, cho vào hộp nhựa chứa dung dịch gel

staining, lắc nhẹ khoảng 25 vòng/phút trong khoảng từ 10÷15 phút;

- Rửa gel bằng dung dịch gel destaining trên máy lắc nhẹ, khoảng 10÷15

phút cho đến khi gel sáng màu.

1.4. Phương pháp xác định tổng hàm lượng nitơ bazơ bay hơi (TVB-N)

theo TCVN 9215:2012

1.4.1. Nguyên tắc

Nitơ bazơ bay hơi (TVB-N) từ mẫu được chiết bằng dung dịch acid

perchloric. Sau khi kiềm hóa, dịch chiết được chưng cất và toàn bộ chất bay hơi sẽ

được hấp thụ bằng bình chứa acid boric. Hàm lượng TVB-N được xác định thông

qua việc chuẩn độ các bazơ được hấp thụ bằng dung dịch acid clohydric chuẩn.

1.4.2. Cách tiến hành

1.4.2.1. Chuẩn bị mẫu

Lấy 10 g ± 0,1 g mẫu thử đã được nghiền mịn, thêm 90,0 ml dung dịch acid

percloric, đồng hóa mẫu trong 2 phút bằng máy trộn, lọc trong bằng giấy lọc và

1.4.2.2. Chưng cất mẫu

định mức 100 ml bằng nước cất.

- Cho 50 ml dịch chiết thu được vào thiết bị chưng cất Kjeldahl. Đầu ra của

thiết bị chưng cất phải ngập trong 100 ml dung dịch acid boric đã được bổ sung

khoảng 5 giọt dung dịch chỉ thị hỗn hợp Tashiro.

- Để kiểm tra độ kiềm hóa của dịch chiết, thêm vài giọt phenolphthalein, bổ

sung vài giọt chất chống tạo bọt silicon, 6,5 ml dung dịch NaOH 5N vào dịch chiết

1.4.2.3. Chuẩn độ

và tiến hành chưng cất trong thời gian 7÷10 phút.

Các bazơ bay hơi có trong dịch cất được chuẩn độ bằng dung dịch acid

clohydric chuẩn (0,01N). Kết thúc chuẩn độ khi dịch cất chuyển từ màu xanh lá cây

sang màu tím bền. (pH của dung dịch ngay sau khi kết thúc chuẩn độ khoảng 5,0 ± 0,1)

- Tiến hành song song với mẫu trắng nhưng sử dụng 50,0 ml dung dịch acid

1.4.2.4. Tính kết quả

percloric thay cho dịch chiết mẫu.

Tổng hàm lượng nitơ bazơ bay hơi (X) trong mẫu được tính bằng mg/100 g

)

100

− VV ( 0 m

V 2 V 3

mẫu theo công thức sau:

Trong đó:

V1: thể tích dung dịch chuẩn acid clohydric đã dùng để chuẩn độ mẫu, (ml);

V0 : thể tích dung dịch chuẩn acid clohydric đã dùng để chuẩn độ mẫu trắng,

(ml);

a: số mg nitơ tương ứng với một ml dung dịch chuẩn acid clohydric (0,14

mg/ml):

m: khối lượng mẫu thử, tính bằng gam (g);

V2: thể tích dịch lọc sau khi định mức (ml) ( V2 = 100 ml);

V3: thể tích dịch lọc được lấy để chưng cất (ml) (V3 = 50 ml).

1.5. Xác định hàm lượng polyphenol tổng số theo phương pháp Folin-

Ciocalteu

1.5.1. Nguyên tắc

Polyphenol tổng số trong mẫu được xác định bằng đo màu dùng thuốc thử

Folin-Ciocalteu. Thuốc thử này chứa acid phospho-vonframi là chất oxy hóa. Trong

quá trình khử, các nhóm hydroxyl phenol dễ bị oxy hóa, chất oxy hóa này sinh ra

màu xanh có độ hấp thụ cực đại ở bước sóng 765nm. Phản ứng này là do sự hình

thành màu xanh của vonfarm và molypden. Dùng acid gallic làm chất chuẩn để tính

được hàm lượng polyphenol tổng số trong mẫu.

1.5.2. Cách tiến hành

Cho 2 g mẫu hòa vào dung môi ethanol 72,5% với tỉ lệ 1:20. Dịch chiết thu

được hòa loãng ở nồng độ thích hợp, sau đó 1ml dịch chiết đã pha loãng trộn với

5ml thuốc thử Folin-Ciocalteu rồi để yên từ 3÷8 phút. Sau đó thêm 4ml Na2CO3,

đậy nắp, lắc và để yêu ở nhiệt độ phòng 60 phút trước khi đo độ hấp thụ ở bước

sóng 765nm.

Hàm lượng polyphenol tổng số được tính theo phần trăm khối lượng chất

−6

𝑚𝑚𝑔𝑔∗𝑉𝑉∗𝑑𝑑∗10

𝑚𝑚𝑐𝑐𝑐𝑐

khô theo công thức sau:

𝑊𝑊 = ∗ 100% Trong đó:

W: hàm lượng polyphenol tổng số (%)

mg: khối lượng polyphenol theo phương trình đường chuẩn (µg/ml)

V: thể tích dịch chiết (ml)

d: độ pha loãng

mck: khối lượng chất khô của nguyên liệu (g)

* Đường chuẩn acid galic

0.6

0.5

0.4

y = 0.0102x - 0.0024 R² = 0.9999

0.3

g n a u q ộ đ t ậ

0.2

0.1

30 Hàm lượng acid galic khan (µg/ml)

Đường chuẩn của acid galic

1.6. Xác định hàm lượng anthocyanin

1.6.1. Nguyên lý

Dựa trên sự đổi màu và thay đổi độ hấp thụ của anthocyanin theo sự thay đổi

của pH. Tại pH 1,0 các anthocyanin ở dạng muối oxinium (còn gọi là cation

flavylium) có màu và có độ hấp thụ cực đại. Ở pH 4,5 anthocyanin có dạng carbinol

không màu nên độ hấp thụ gần như bằng không.

1.6.2. Tiến hành

Lấy 0,5 g bột màu anthocyanin, chiết nhiều lần trong cồn 80%. Lấy 5 ml dịch chiết định mức bằng dung dịch đệm pH 1,0 và pH 4,5 đến 25 ml. Đo mật độ quang của mẫu pH 1,0 và pH 4,5 tại bước sóng hấp thụ cực đại (520 nm) và tại bước sóng 700 nm (hiệu chỉnh độ mù) bằng máy quang phổ kế UV-Vis CARY 60. 1.6.3. Tính kết quả

103

xVxD FxM WxA ε

Hàm lượng màu anthocyanin được tính theo công thức

Trong đó: - M là hàm lượng màu anthocyanin (tương đương cyanidin-3-glucoside, mg);

- A là độ hấp thụ của mẫu đã pha loãng;

A = (Aλmax – A700)pH 1.0 – (Aλmax – A700)pH 4.5

Aλmax: mật độ quang của mẫu đo tại bước sóng hấp thụ cực đại (520 nm);

A700: mật độ quang của mẫu đo tại bước sóng 700nm.

- MW: khối lượng phân tử của anthocyanin, tính theo cyanidin-3-glucoside

(449,2g/mol);

- l: chiều dày của cuvet, cm;

- DF: độ pha loãng;

- V: thể tích màu thu được của mẫu, lít; - ε: hệ số hấp thụ phân tử (26.900 lít x mol-1 x cm-1) - 103 hệ số chuyển đổi từ g sang mg. 1.7. Xác định hàm lượng đường khử

1.7.1. Nguyên tắc: Đường khử có khả năng khử ion Cu2+ trong dung dịch fehling tạo thành Cu2O kết tủa màu đỏ gạch. Cu2O phản ứng với dung dịch Fe2(SO4)3 trong môi trường H2SO4 đậm đặc tạo FeSO4, dùng KMnO4 0,1N chuẩn để chuẩn độ FeSO4 ở môi trường acid. Thời điểm kết thúc định phân, dung dịch có màu hồng bền trong 30 giây. Từ số ml KMnO4 0,1N tiêu tốn, tra bảng có được số mg đường glucose, nhân với hệ số pha loãng sẽ tính được hàm lượng đường khử có trong mẫu. 1.7.2. Cách tiến hành

Cân chính xác 5 g mẫu kẹo cho vào cốc thủy tinh. Hòa tan mẫu hoàn toàn

bằng nước cất, chuyển sang bình định mức 100ml, tráng cốc bằng nước cất cho vào

bình định mức trên, cho nước cất đến vạch định mức.

Thêm 1,5 g bột chì acetate, lắc đều và lọc qua giấy lọc. Hứng dung dịch lọc

vào cốc khô sạch ta thu được dung dịch mẫu.

Cho vào bình nón 250ml: 10ml dung dịch mẫu, 10ml fehling A, 10ml fehling

B, lắc nhẹ. Đặt bình nón lên trên bếp điện, đun sôi trong 3 phút. Lấy bình nón ra để

nghiêng cho kết tủa lắng xuống. ( Chú ý: Dung dịch bên trên lớp kết tủa Cu2O phải

còn màu xanh của Cu2+. Nếu mất màu xanh nghĩa là không đủ lượng Cu2+ cần thiết

để phản ứng).

Khi kết tủa Cu2O lắng xuống, gạn phần nước bên trên và lọc qua phễu lọc

bằng máy hút chân không. Rửa kết tủa bằng nước đã đun sôi và gạn lọc tiếp tục vào

phễu cho đến khi trong bình nón mất màu xanh. Trong quá trình gạn lọc, không để

kết tủa Cu2O lọt vào phễu và luôn giữ có một lớp nước trên mặt Cu2O.

Lần cuối cùng gạn hết nước và cho ngay 10ml Fe2(SO4)3 để hòa tan Cu2O

trong bình nón. Lọc dung dịch Fe2(SO4)3 đã hòa tan Cu2O bằng phễu lọc.

Tráng bình nón và rửa bằng Fe2(SO4)3 cho đến khi không còn vết Cu2O trong

bình nón và phễu. Tráng phễu bằng nước cất đun sôi rồi đổ vào phễu và hút hết

xuống bình lọc. Chuẩn độ FeSO4 có trong mẫu bằng dung dịch KMnO4 0,1N cho

đến khi xuất hiện màu hồng bền trong 30 giây.

1.7.3. Tính kết quả

Hàm lượng đường khử tính có trong mẫu được tính theo công thức:

(%)

. . 100 Va o . 1000 . GV

Rs =

Trong đó:

a: lượng đường glucose tìm được ở bảng tra theo thể tích KMnO4 tiêu

tốn (mg)

Vo: thể tích bình định mức (ml)

V: thể tích dung dịch thử lấy từ bình định mức (ml)

G: khối lượng mẫu (g)

100: hệ số để tính hàm lượng đường khử trong 100g sản phẩm

1000: hệ số chuyển đổi từ mg thành g của a

1.8. Xác định tổng số vi sinh vật hiếu khí theo TCVN 4884-1:2015 (ISO

4833-1:2013)

1.8.1. Môi trường, hóa chất

- Dung dịch Saline Peptone Water.

- Plate count agar (PCA).

1.8.2. Tiến hành

- Cấy mẫu:

+ Lấy 2 đĩa petri vô trùng. Hút vào mỗi đĩa 1 ml mẫu thử (độ pha loãng 10-1).

+ Lấy 2 đĩa petri vô trùng khác. Hút vào mỗi đĩa 1 ml dịch pha loãng 10-2 .

+ Lặp lại trình tự này với các dịch pha loãng tiếp theo.

+ Nếu thích hợp và nếu có thể, chỉ chọn các bước pha loãng tới hạn (ít nhất 2

dung dịch pha loãng thập phân liên tiếp) để cấy các đĩa petri sao cho thu được số

đếm từ 15 khuẩn lạc đến 300 khuẩn lạc trên mỗi đĩa petri.

+ Rót vào mỗi đĩa pettri khoảng 12÷15ml môi trường thạch đếm đĩa (PCA) đã

được làm nguội ở 44oC đến 47oC.

+ Trộn cẩn thận dịch cấy với môi trường bằng cách xoay đĩa petri và để cho

hỗn hợp đông đặc lại bằng cách đặt các đĩa petri trên bề mặt nằm ngang, mát.

- Nuôi ủ: Lật ngược các đĩa đã cấy mẫu và ủ trong 72 giờ ± 3 giờ ở 30oC ±

1oC.

1.8.3. Tính kết quả

Tính số vi sinh vật có mặt trong mẫu thử N, lấy trung bình từ hai độ pha loãng

[ nV

kế tiếp nhau bằng công thức sau:

∑ C )21.0(1 +

∑C: tổng các khuẩn lạc đếm được trên tất cả các đĩa được giữ lại từ 2 độ pha

loãng liên tiếp, ít nhất có một đĩa chứa 15 khuẩn lạc.

V: thể tích mẫu cấy trên mỗi đĩa tính bằng ml

n1: số đĩa của độ pha loãng thứ nhất được giữ lại

n2: số đĩa của độ pha loãng thứ hai được giữ lại

d: hệ số pha loãng tương ứng với độ pha loãng thứ nhất được giữ lại (d=1 khi

sản phẩm dạng lỏng không pha loãng).

1.9. Xác định E. Coli theo TCVN 7924-2:2008

1.9.1. Môi trường, hóa chất

- Dung dịch Saline peptone water

- Môi trường thạch Trytone - bile - glucuronic (TBX)

1.9.2. Tiến hành

- Cấy mẫu:

+ Dùng pipet vô trùng cấy vào hai đĩa petri vô trùng mỗi đĩa 1 ml mẫu thử.

Lặp lại trình tự này đối với độ pha loãng 10-2 và các độ pha loãng thập phân tiếp

theo.

+ Đổ vào mỗi đĩa Petri đã cấy khoảng 15ml thạch TBX đã được đun tan và

làm nguội ở 44÷470C trong bể điều nhiệt. Lắc đều để đống nhất môi trường và mẫu,

để môi trường đông đặc trên mặt phẳng ngang.

- Ủ mẫu:

Sau khi môi trường đông đặc hoàn toàn, lật ngược đĩa và ủ trong tủ ấm 440C

+ 1.00C trong khoảng 18÷24 giờ. Tổng thời gian nuôi cấy không vượt quá 24 giờ.

- Đọc kết quả:

Sau khi kết thúc giai đoạn ủ, đếm tất cả các khuẩn lạc có màu xanh.

1.9.3. Tính kết quả

Tính số lượng E. coli β- glucuronidase dương tính trong 1g hoặc 1ml mẫu như

nV (

(13)

∑ 1 +

dn )1,0 2

Trong đó: ∑a: là tổng số khuẩn lạc xanh đếm được trên các đĩa, trong đó có ít nhất 1

đĩa chứa ít nhất 15 khuẩn lạc xanh.

V : thể tích dịch mẫu cấy trên mỗi đĩa (ml).

n1: số đĩa đếm được ở nồng độ thứ nhất.

n2: số đĩa đếm được ở nồng độ thứ hai.

d: nồng độ tương ứng với độ pha loãng thứ nhất đếm được.

1.10. Xác định Staphylococcus aureus theo TCVN 4830-1:2005

1.10.1. Môi trường, hóa chất

- Dung dịch Saline Peptone water

- Thạch Baird Parker (BP)

- Triptic soy agar (TSA)

- Coagulase plasma

1.10.2. Tiến hành

- Cấy mẫu:

+ Cấy trang 0,1ml dịch mẫu đã pha loãng thích hợp bằng que cấy trang tam

giác đã được thanh trùng lên bề mặt của các đĩa môi trường chọn lọc Baird Parker.

+ Nếu số lượng coagulase positive staphylococci thấp thì giới hạn phát hiện

có thể nâng hệ số lên 10 bằng cách nuôi cấy 1ml dịch mẫu kiểm tra lên trên bề mặt

3 đĩa thạch.

- Nuôi ủ:

Lật ngược các đĩa và ủ ở 37 ± 1OC trong 24 ± 3 giờ và 48 ± 4 giờ.

- Đọc kết quả:

+ Đọc kết quả sau 24±3 giờ trên môi trường Baird Paker Agar ghi nhận những

khuẩn lạc điển hình và không điển hình (nếu có). Đọc lại sau 48+4 giờ nuôi cấy, ghi

nhận các khuẩn lạc mới điển hình và không điển hình.

(Khuẩn lạc điển hình là những khuẩn lạc có màu đen hoặc xám, sáng và lồi.

Đường kính là 1,0÷1,5mm sau 24 giờ nuôi cấy, và đường kính là 1,5÷2,5mm sau 48

giờ nuôi cấy. Mỗi khuẩn lạc điển hình được bao quanh bởi một vùng sáng. Sau nuôi

cấy ít nhất 24 giờ, một vòng sáng đục sát khuẩn lạc có thể xuất hiện trong vùng

sáng này. Khuẩn lạc không điển hình không có vùng sáng và mờ, có thể có viền

sáng hẹp)

- Khẳng định:

+ Chọn 5 khuẩn lạc điển hình và 5 khuẩn lạc không điển hình từ môi trường

BP cấy sang môi trường không chọn lọc (TSA). Nuôi ở 37± 1OC trong 24 giờ.

+ Thực hiện các test:

* Gram và Catalase

* Coagulase

* Thực hiện cấy chuyển khoảng 5 khuẩn lạc đã được làm thuần trên TSA từ

mỗi lứa cấy sang môi trường Coagulase, các khuẩn lạc đã được làm tan trong 2÷3

giọt môi trường BHI. Nuôi ở 37± 1OC. Kiểm tra sự hình thành khối đông trong 6

giờ bằng cách thử nghiêng ống nghiệm. Nếu kết quả là âm tính thì kiểm tra lại sau

24 giờ nuôi cấy.

+ Đọc kết quả test coagulase:

* Dương tính: nếu khối đông hình thành hoàn toàn hay hơn ½ thể tích.

* Âm tính: Không hình thành khối đông, vẫn giữ nguyên dạng lỏng (giống

như dịch mẫu chưa ủ).

1.10.3. Tính kết quả

Số lượng Staphylococcus aureus trên 1g (ml) mẫu (CFU/g(ml)):

Cs = (F1 x Nt x Ht) + (F2 x Na x Ha)

Trong đó:

Cs: Số lượng vi sinh vật tính trên đơn vị tính (CFU/g);

F : Nồng độ pha loãng của mẫu;

Nt: Tổng số khuẩn lạc điển hình trên các đĩa;

Na: Tổng số khuẩn lạc không điển hình trên các đĩa;

Ht: Số khuẩn lạc điển hình thử nghiệm cho kết quả dương tính/ Số khuẩn lạc

điển hình được thử nghiệm;

Ha: Số khuẩn lạc không điển hình thử nghiệm cho kết quả dương tính/ Số

khuẩn lạc không điển hình được thử nghiệm.

1.11. Pha dung dịch đệm pH 1 và pH 4,5

Đệm pH 1: hòa 1,86g KCl vào 980ml nước cất, dùng HCl đậm đặc để điều chỉnh đến pH 1. Chuyển toàn bộ dung dịch vào bình định mức 1 lit và thêm nước cất đến vạch định mức.

Đệm pH 4,5: hòa 54,43g CH3COONa.3H2O vào 960ml nước cất, dùng HCl đậm đặc để điều chỉnh đến pH=4,5. Chuyển toàn bộ dung dịch vào bình định mức 1

lit và thêm nước cất đến vạch định mức.

PHỤ LỤC 2 MỘT SỐ QUY TRÌNH DÙNG TRONG NGHIÊN CỨU

2.1. Quy trình thu nhận polyphenol từ lá chè xanh

Nguyên liệu chè xanh sau khi mua, tiến hành lựa chọn lá chè già, rửa sạch,

để ráo và sấy ở nhiệt độ 550C trong 24 giờ đến độ ẩm 10÷11%. Polyphenol từ chè

xanh được chiết bằng dung môi ethanol (72,5%V) với tỷ lệ dung môi (ml)/ lá chè

(g) = 20/1 (v/w) ở 82,20C trong 32,2 phút. Lọc chân không loại bỏ bã cặn thu dịch

chiết polyphenol. Dịch chiết được cô quay chân không để loại dung môi, sau đó tiến

hành sấy thăng hoa ở nhiệt độ -400C để thu polyphenol dạng bột.

2.2. Quy trình tạo màng phim gelatin

- Dịch gelatin sau khi được biến tính bằng polyphenol như mục 3.2.2 (phần

luận án), sau đó bổ sung glycerol với tỷ lệ đã định, khuấy đều cho glycerol tan hoàn

hoàn trong dịch gelatin.

- Pha loãng dung dịch gồm gelatin và glycerol như trên đến nồng độ yêu cầu;

- Cho 20 ml dịch gelatin đã pha loãng vào khuôn mica với kích thước 120mm x 80mm x 4mm và đặt vào phòng ở điều kiện: nhiệt độ 25±0,50C; độ ẩm

tương đối của không khí 50±5% trong 24 giờ. Màng phim sau khi tách ra khỏi

khuôn mica được bao gói chân không, bảo quan lạnh để phân tích.

2.3. Quy trình nhúng màng bao gói thịt bò trong dung dịch gelatin

- Chuẩn bị dung dịch nhúng phủ màng bao gói thịt bò như mục 3.2.2 (phần

luận án), sau đó bổ sung glycerol và điều chỉnh nồng độ dung dịch bằng nước cất

theo yêu cầu;

- Thịt bò sau khi thu mua từ lò mổ (sau khi mổ không quá 3 giờ) được cắt

thành miếng với khối lượng 50g/miếng, rửa sạch, để ráo;

- Nhúng miếng thịt bò ngập vào dung dịch gelatin đã chuẩn bị sẵn như trên,

cho vào khay, phủ màng PE ngoài khay và cho vào tủ lạnh bảo quản ở nhiệt độ

4÷50C.

2.4. Quy trình thu nhận anthocyanin từ đài hoa bụp giấm

- Hoa bụp giấm tươi sau khi mua về được loại bỏ các hoa hỏng, tách lấy phần

đài hoa, rửa sạch, để ráo nước, sấy khô ở nhiệt độ 70°C cho đến khi độ ẩm 9-10%;

- Anthocyanin được chiết trong dung môi ethanol 60%, ở 70οC, thời gian 80

phút, tỷ lệ dung môi/nguyên liệu 10/1;

- Dịch anthocyanin được cô đặc chân không ở nhiệt độ 60÷70°C đến khi dịch

chiết đạt 15°Bx. Dịch chiết anthocyanin được bổ sung thêm maltodextrin (làm chất

mang) với lượng 30% so với nồng độ chất khô của dịch chiết và sấy ở 1500C bằng

máy sấy phun với nhiệt độ sấy 1500C, tốc độ dòng phun 800 ml/h.

2.5. Quy trình vi bao anthocyanin

Thành phần dung dịch được chuẩn bị trước khi vi bao với tỷ lệ như sau:

- Vật liệu được phủ (anthocyanin)/ vật liệu phủ (gelatin + maltodextrin) =

1/4. Trong đó, tỷ lệ giữa gelatin/maltodextrin = 1/3 (tỷ lệ tính theo chất khô).

Hỗn hợp được hòa vào nước cất, khuấy trộn liên tục để thu được hỗn hợp

đồng nhất, sau đó điều chỉnh nồng độ chất khô sau cùng đạt 200Bx.

Quá trình vi bao được thực hiện trên máy sấy phun BUCHI Mini Spray Dryer B-

290 với nhiệt độ sấy 1500C, tốc độ dòng phun 800 ml/h [14]. Sau khi vi bao, sản

phẩm được bảo quản trong túi PE ở nhiệt độ thường, không dùng chất bảo quản.

PHỤ LỤC 3 MỘT SỐ HÌNH ẢNH NGUYÊN VẬT LIỆU, SẢN PHẨM VÀ DỤNG CỤ THIẾT BỊ CHÍNH DÙNG TRONG NGHIÊN CỨU

DA CÁ TRA

DA CÁ NGỪ ĐẠI DƯƠNG

DA CÁ NGÂM TRONG ACID

DA CÁ SAU KHI SƠ CHẾ

TRÍCH LY GELATIN

DA CÁ NGÂM TRONG VÔI

DỊCH GELATIN SAU KHI XỬ LÝ MÀU, MÙI BẰNG THT

DỊCH GELATIN TRƯỚC KHI XỬ LÝ MÀU, MÙI

THAN HOẠT TÍNH- HẠT MỊN

THAN HOẠT TÍNH- HẠT LỚN

THAN HOẠT TÍNH- HẠT VỪA

CÁT

MÁY SẤY PHUN

MÁY ĐO ĐỘ BLOOM

HỆ THỐNG ĐIỆN DI

MÁY ĐO ĐỘ NHỚT

SẤY SIÊU ÂM

HỆ THỐNG CÔ QUAY CHÂN KHÔNG

MÁY UV-VIS CARY 60

MÁY ĐO pH

CỐC NHÔM

THƯỚC KẸP

MÁY LY TÂM LẠNH

M1

M2

M3

Chú thích: M1: Mẫu nguyên liệu thịt bò ban đầu; M2: Mẫu thịt được phủ màng gelatin kết hợp màng PE (G12-20) sau 4 ngày; M3: Mẫu thịt được phủ màng PE sau 3 ngày; M4: Mẫu thịt được phủ màng PE sau 4 ngày; M5: Mẫu thịt được phủ màng gelatin kết hợp màng PE (G12-20) sau 5 ngày.

Thịt bò nguyên liệu và sau thời gian bảo quản lạnh

M4 M5

TPC MẪU THỊT NGUYÊN LIỆU

TPC MẪU THỊT PHỦ MÀNG GETATIN VÀ PE SAU 4 NGÀY

TPC MẪU THỊT PHỦ MÀNG PE SAU 4 NGÀY

TPC MẪU THỊT PHỦ MÀNG PE SAU 3 NGÀY

E. COLI MẪU THỊT NGUYÊN LIỆU

E. COLI MẪU THỊT PHỦ MÀNG GETATIN VÀ PE SAU 4 NGÀY

E.COLI MẪU THỊT PHỦ MÀNG PE SAU 4 NGÀY

E.COLI MẪU THỊT PHỦ MÀNG PE SAU 3 NGÀY

STA- MẪU THỊT NGUYÊN LIỆU

STA- MẪU THỊT PHỦ MÀNG GETATIN VÀ PE SAU 4 NGÀY

STA- MẪU THỊT PHỦ MÀNG PE SAU 4 NGÀY

STA- MẪU THỊT PHỦ MÀNG PE SAU 3 NGÀY

E. COLI GELATIN CÁ TRA

E. COLI GELATIN CÁ NGỪ ĐẠI DƯƠNG

PHỤ LỤC 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

4.1. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THU NHẬN GELATIN TỪ DA CÁ LẠNH ĐÔNG

PHƯƠNG PHÁP ACID

Nồng độ

0.05M

Độ lệch chuẩn

1 giờ 20.49 20.65 20.26

2 giờ 20.65 20.91 21.40

0.20

20.99

0.38

0.28

0.23

20.47

0.1M

21.50 22.06 21.40

22.24 24.09 23.17

21.65

0.36

23.17

0.93

0.53

0.32

A R T Á C

0.15M

T Ấ U S U Ệ I H

22.62 23.06 22.85

25.54 24.98 26.00

22.84

0.22

25.51

0.51

0.29

0.28

0.2M

23.60 23.59 24.07

23.34 21.93 22.76

22.68

0.27

0.71

0.40

0.32

0.05M

23.75 9.35 10.12 9.21

P c ,

9.56 10.32 10.12 9.92 10.12

0.49

0.20

0.38

0.57

A R T Á C

0.1M

T Ớ H N Ộ Đ

12.34 12.06 13.01

12.98 12.59 13.06

12.47

12.88

0.49

0.25

0.24

0.30 TT 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1

16.32

0.15M

3 giờ 22.08 21.71 22.25 22.01 23.17 24.20 23.45 23.61 22.98 22.55 23.10 22.88 21.88 21.50 22.30 21.89 11.34 12.01 11.98 11.78 13.02 13.37 12.92 13.10 17.02

4 giờ 22.83 22.72 23.17 22.91 20.82 20.65 21.26 20.91 19.93 19.80 20.33 20.02 19.69 20.09 20.32 20.03 12.81 11.87 11.79 12.16 13.01 12.92 12.45 12.79 15.32

19.80

15.93 15.38

18.60 21.00

15.88

0.47

19.80

1.20

0.61

0.20

0.2M

14.21 14.56 14.69

14.32 14.98 15.02

14.49

0.25

14.77

0.39

0.49

0.28

0.05M

70.34 68.45 69.32

70.54 71.97 72.43

69.37

0.95

71.65

0.99

1.06

0.47

M A G

0.1M

76.43 76.01 74.89

76.43 76.01 75.15

75.78

0.80

75.86

0.65

0.85

0.55

A R T Á C

0.15M

82.13 83.18 84.21

97.51 98.73 96.76

L E G N Ề B Ộ Đ

83.17

1.04

97.67

0.99

0.73

0.52

0.2M

76.43 78.49 76.32

79.78 79.45 77.65

2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB

77.08

1.22

78.96

1.15 15.89 16.06 16.32 13.97 13.29 13.02 13.43 75.32 74.34 76.45 75.37 78.54 77.45 79.12 78.37 84.12 83.23 84.67 84.01 78.34 76.45 78.49 77.76

1.14 15.27 14.96 15.18 13.01 12.56 12.51 12.69 75.98 76.45 76.92 76.45 79.21 79.32 78.32 78.95 83.21 84.23 83.87 83.77 78.65 79.53 75.34 77.84

2.21 PHƯƠNG PHÁP KIỀM

Nồng độ

15g/l

3 ngày Độ lệch chuẩn 18.03 18.44 18.22

5 ngày Độ lệch chuẩn 19.24 19.36 19.77

0.21

19.46

0.27

18.23

0.76

0.43

20g/l

21.02 22.20 21.24

22.42 23.11 21.71

21.48

0.97

0.41

0.63

22.41

0.70

A R T Á C

25g/l

T Ấ U S U Ệ I H

21.39 21.07 21.72

21.42 19.53 22.19

21.39

0.23

0.65

0.32

21.05

1.37

30g/l

20.81 20.82 19.82

20.53 20.60 18.88

20.48

1.29

0.66

0.58

20.00

0.97

15g/l

27.46 26.39 26.91

28.54 29.15 29.18

26.92

1.01

0.44

0.54

28.96

0.36

P c ,

20g/l

32.48 31.87 32.60

33.12 32.38 33.80

32.32

0.70

1.05

0.39

33.10

0.71

A R T Á C

T Ớ H N Ộ Đ

25g/l

30.13 30.96 29.46

30.45 30.01 31.97

30.18

0.71

1.48

0.75

30.81

1.03

30g/l

TT 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2

31.34 30.18

7 ngày Độ lệch chuẩn 19.36 19.63 20.79 19.93 20.60 22.52 21.81 21.64 21.26 20.83 21.20 21.10 20.34 19.96 17.93 19.41 30.54 31.15 29.18 30.29 32.19 32.06 30.91 31.72 28.45 27.25 27.19 27.63 25.54 27.43

9 ngày Độ lệch chuẩn 20.49 20.93 21.34 20.92 20.49 20.66 21.26 20.81 20.00 20.39 19.12 19.84 19.00 18.04 17.72 18.25 31.13 30.91 30.28 30.77 30.23 29.94 28.29 29.49 28.13 26.34 25.19 26.55 26.34 27.01

27.47 26.45

30.91

27.19

0.59

0.53

1.09

0.57

15g/l

3.77

2.41

3.72

2.16

M A G

20g/l

3.71

1.86

3.99

2.62

A R T Á C

25g/l

L E G N Ề B Ộ Đ

3.97

2.51

2.45

3.22

30g/l

3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB

30.81 239.43 234.67 231.98 235.36 242.57 249.43 243.56 245.19 229.43 226.45 221.56 225.81 221.56 223.51 228.43 224.50

3.54 27.04 241.40 245.67 241.59 242.89 253.42 250.56 249.92 251.30 231.45 235.12 230.32 232.30 239.34 221.56 227.30 229.40

27.41 26.79 230.54 237.43 231.54 233.17 249.54 241.67 246.78 246.00 221.43 226.12 222.56 223.37 230.23 231.45 228.21 229.96

9.07 25.87 26.41 232.54 228.43 231.65 230.87 239.65 241.65 236.45 239.25 219.67 215.45 213.34 216.15 216.56 219.65 213.43 216.55

1.64

3.11 Ngâm acid

PHƯƠNG PHÁP KẾT HỢP

120 phút Độ lệch chuẩn

Thời gian Ngâm vôi

1,5 ngày

20.74 20.39 21.26

150 phút Độ lệch chuẩn

19.99 19.84 20.30

0.45

0.44

20.80

0.81

20.04

0.23

A R T Á C

2 ngày

20.59 21.02 21.07

21.57 22.26 20.65

T Ấ U S U Ệ I H

0.28

0.27

21.49

20.89

0.81

0.27

2,5 ngày

TT 60 phút Độ lệch chuẩn 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1

17.59 18.32 17.51 17.80 21.06 21.28 20.72 21.02 17.86

90 phút Độ lệch chuẩn 19.00 19.65 19.84 19.50 21.31 21.24 21.74 21.43 17.71

17.56

13.73

17.81 17.36

14.07 14.19

0.30

0.47

17.58

0.22

14.00

0.24

1,5 ngày

27.87 26.56 26.79

28.56 27.54 28.79

0.73

0.79

27.07

0.70

28.30

0.67

P c ,

2 ngày

31.45 32.67 29.60

32.35 33.76 31.10

A R T Á C

1.48

1.30

32.40

1.33

31.24

1.55

T Ớ H N Ộ Đ

2,5 ngày

30.43 31.45 30.43

27.56 28.12 29.01

0.79

1.19

0.59

0.73

2.82

1.36

2.05

2.46

1,5 ngày M A G

2 ngày

A R T Á C

6.22

2.12

1.50

2.55

L E G N Ề B Ộ Đ

2,5 ngày

2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB

18.40 17.91 18.06 18.67 19.56 20.12 19.45 30.43 29.54 32.43 30.80 27.98 28.65 29.56 28.73 201.40 205.34 199.87 202.20 213.56 209.45 201.34 208.12 206.45 209.67 207.56 207.89

18.27 17.33 17.77 19.56 20.65 21.09 20.43 32.47 33.01 30.54 32.01 30.56 29.12 28.19 29.29 207.78 209.65 210.43 209.29 231.21 231.65 227.78 230.21 214.54 219.76 219.56 217.95

1.64

2.96 30.77 219.54 216.67 215.56 217.26 236.25 233.85 236.61 235.57 209.67 212.45 209.65 210.59

1.61 28.23 205.56 210.12 206.23 207.30 223.45 225.67 228.54 225.89 204.65 200.54 205.59 203.59

2.69 PHƯƠNG PHÁP ACID

Nồng độ

Độ lệch chuẩn 4 giờ

Độ lệch chuẩn 6 giờ

2.5mM

Độ lệch chuẩn

22.36 22.99 21.70

26.49 26.00 25.21

22.35

0.65

25.90

0.65

0.17

0.96

5mM

22.43 22.73 22.06

25.21 25.77 24.98

G N Ơ Ư D

22.41

0.34

25.32

0.41

0.52

0.34

T Ấ U S U Ệ I H

7.5mM

24.30 24.87 24.87

27.27 27.69 27.12

Ạ Đ Ừ G N Á C

24.68

0.33

27.36

0.29

0.09

0.34

10mM

23.27 22.62 23.86

24.59 24.76 24.31

0.23

0.62

0.63

0.34 23.25 6.75 6.89 6.62

24.55 7.25 7.40 7.10

26.00 26.34 26.11 26.15 26.00 26.90 26.00 26.30 27.28 27.42 27.24 27.31 26.46 26.90 25.66 26.34 7.63 7.76 7.55

8 giờ 27.01 26.11 28.02 27.05 26.67 27.35 26.90 26.97 27.52 27.24 27.91 27.55 26.28 26.00 26.67 26.32 7.67 7.81 7.45

2.5mM P c ,

G N Ơ Ư D

6.75

0.14

7.25

0.15

7.65

0.11

7.64

0.18

5mM

T Ớ H N Ộ Đ

7.14 6.93 7.25

7.90 8.30 7.78

8.00 7.80 8.21

7.70 8.40 8.20

Ạ Đ Ừ G N Á C

7.11

0.16

7.99

0.27

8.00

0.21

8.10

0.36

7.90

7.5mM

8.25

TT 2 giờ 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1

8.81

8.31 8.01

8.41 8.01

8.51 8.02

8.43 8.06

8.07

0.21

8.22

0.20

8.43

0.38

8.26

0.25

7.00

10mM

7.42 7.22 7.63

7.65 8.12 7.34

7.52 7.41 7.63

7.42

0.21

7.52

0.11

0.39

0.32

2.5mM

45.60 47.80 43.50

7.70 52.60 50.20 54.20

49.60 52.60 48.10

7.50 6.90 7.13 53.50 54.40 52.30

45.63

2.15

50.10

2.29

2.01

1.05

5mM

M A G

47.90 49.60 45.60

52.33 55.20 54.30 53.60

52.10 50.40 53.80

53.40 54.20 53.40 56.40

G N Ơ Ư D

47.70

2.01

1.70

0.80

1.55 52.10 58.10

7.5mM

56.30 58.40 54.60

56.30 59.80

54.67 55.30 54.50 57.50

L E G N Ề B Ộ Đ

Ạ Đ Ừ G N Á C

56.43

1.90

58.07

1.75

1.18

1.55

10mM

42.60 44.10 41.20

54.37 60.23 61.47 59.11 60.27 45.70 47.20 43.90

43.70 45.20 42.40

2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB

42.63

1.45

43.77

1.40

45.60

1.65 55.77 43.20 46.40 42.30 43.97

2.15 PHƯƠNG PHÁP KIỀM

Nồng độ

10g/l

1 ngày Độ lệch chuẩn 23.58 23.75 21.83

3 ngày Độ lệch chuẩn 23.63 22.96 24.76

1.06

23.78

0.91

23.05

0.56

0.90

15g/l

22.96 24.08 22.17

23.95 24.65 23.86

G N Ơ Ư D

23.07

1.25

0.85

0.96

24.15

0.43

T Ấ U S U Ệ I H

20g/l

24.76 24.53 25.32

25.12 25.80 24.28

Ạ Đ Ừ G N Á C

24.87

0.57

0.79

0.41

25.06

0.76

25g/l

22.62 21.72 23.86

23.63 24.31 24.53

22.73

0.53

0.51

1.07

24.16

0.47

10g/l

P c ,

16.25 16.70 15.90

5 ngày Độ lệch chuẩn 19.01 19.58 18.46 19.02 21.11 22.06 19.58 20.92 21.65 22.62 21.61 21.96 20.82 21.61 20.60 21.01 17.50 17.40 17.30

7 ngày Độ lệch chuẩn 18.59 19.58 17.78 18.65 18.81 19.47 17.78 18.69 21.50 21.27 22.73 21.83 18.79 19.81 19.36 19.32 17.50 17.60 17.62

17.75 17.30 17.30

G N Ơ Ư D

16.28

0.40

17.45

0.26

0.10

0.06

T Ớ H N Ộ Đ

15g/l

15.75 15.60 15.90

17.40 18.37 18.20 18.70

17.57 16.75 17.10 16.30

18.75 18.25 18.90

Ạ Đ Ừ G N Á C

TT 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB

15.75

0.15

18.63

0.34

18.42

0.25

16.72

0.40

20g/l

16.75 17.25 16.20

19.00 19.20 18.90

17.50 17.30 16.90

19.52 20.40 18.80

16.73

0.53

19.57

0.80

0.15

0.31 17.23 17.00

25g/l

17.87 17.50 18.10

19.03 17.50 18.20 17.30

17.81 18.30 17.40

17.82

0.30

17.84

0.45

0.47

0.31

10g/l

61.30 65.00 62.20

17.67 65.90 64.90 63.10

65.70 66.50 64.30

17.40 16.80 17.07 67.20 64.20 67.20

62.83

1.93

65.50

1.11

1.42

1.73

15g/l

M A G

76.90 75.90 77.10

64.63 77.40 78.40 76.70

79.40 81.20 78.30

66.20 73.20 71.40 72.20

G N Ơ Ư D

76.63

0.64

79.63

1.46

0.85

0.90

20g/l

82.40 83.20 82.30

77.50 81.20 82.10 80.20

72.27 79.30 78.40 81.20

84.32 86.78 85.71

L E G N Ề B Ộ Đ

Ạ Đ Ừ G N Á C

82.63

0.49

85.60

1.23

0.95

1.43 79.63 71.30

25g/l

77.30 78.40 76.30

81.17 72.40 73.20 74.20

73.10 73.90 75.10

1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB

77.33

73.27

1.05

74.03

1.01 72.10 72.40 71.93

0.90

0.57 Thời gian

Ngâm acid

PHƯƠNG PHÁP KẾT HỢP

Độ lệch chuẩn

Ngâm vôi

1 ngày

0.56

0.55

0.37

0.56

1.5ngày

G N Ơ Ư D

0.52

1.32

1.25

1.02

T Ấ U S U Ệ I H

2 ngày

Ạ Đ Ừ G N Á C

0.55

0.43

0.76

0.55

2.5 ngày

0.47

0.42

0.52

0.42

P c ,

1 ngày

G N Ơ Ư D

0.41

0.08

0.21

0.55

T Ớ H N Ộ Đ

1.5ngày

Ạ Đ Ừ G N Á C

TT 1 giờ Độ lệch chuẩn 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3

18.87 18.24 19.37 18.83 21.10 20.39 21.42 20.97 21.52 22.36 21.33 21.74 21.07 21.52 20.58 21.06 16.75 16.24 17.06 16.68 18.25 18.97 19.13

2 giờ Độ lệch chuẩn 19.35 20.16 19.11 19.54 25.32 22.72 23.65 23.90 21.82 22.64 22.02 22.16 21.82 22.36 22.66 22.28 16.88 16.90 17.03 16.94 20.25 20.28 19.87

4 giờ Độ lệch chuẩn 19.68 20.27 19.57 19.84 21.38 23.74 23.27 22.80 21.96 22.41 20.92 21.76 21.96 22.36 21.33 21.88 19.86 20.21 19.84 19.97 20.10 20.14 19.43

3giờ 22.78 22.52 21.71 22.34 25.05 26.58 24.66 25.43 22.67 22.84 23.69 23.06 22.67 23.40 22.68 22.91 19.71 20.05 18.98 19.58 19.78 21.52 19.91

0.23

0.97

0.40

0.47 20.40 20.30

19.89 20.25

20.13 19.75

2 ngày

0.36

0.57

0.54

0.42 18.78 17.75 18.12 17.29 17.72 16.75

21.14 20.04 20.49 20.75

21.08 20.07 20.47 19.75

19.29 20.01 19.68 20.25

2.5 ngày

0.82

0.81

0.43

0.59

1 ngày

17.43 16.25 16.81 61.30 65.00 62.20

20.05 21.67 20.82 67.90 64.90 65.10

19.29 20.15 19.73 67.20 64.20 67.20

20.91 19.28 20.15 65.70 66.50 62.30

2.23

1.68

1.73

1.93

1.5ngày

M A G

62.83 76.90 75.90 77.10

66.20 73.20 71.40 72.20

64.83 79.40 81.20 78.30

G N Ơ Ư D

1.46

1.02

0.90

0.64

2 ngày

76.63 82.40 83.20 82.30

65.97 102.52 101.97 103.94 102.81 81.20 82.10 80.20

72.27 79.30 78.40 81.20

79.63 85.30 86.40 85.10

L E G N Ề B Ộ Đ

Ạ Đ Ừ G N Á C

0.70

0.95

1.43

0.49 79.63 71.30

2.5 ngày

82.63 77.30 78.40 76.30

81.17 72.40 73.20 74.20

85.60 73.10 73.90 75.10

TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB

77.33 72.10 72.40 71.93

0.57

1.05

74.03

1.01

73.27

0.90 PHƯƠNG PHÁP ACID

Nồng độ

Độ lệch chuẩn 4 giờ

Độ lệch chuẩn 6 giờ

2.5mM

24.22 24.00 25.22

Độ lệch chuẩn

25.24 24.58 23.85

24.48

0.99

0.65

24.55

0.70

1.04 5mM

25.38 27.16 24.99

26.68 27.13 26.52

25.84

1.16

26.78

0.32

0.23

0.58 U H T Á C

T Ấ U S U Ệ I H

7.5mM

24.77 25.84 23.92

25.64 26.14 25.09

24.84

0.97

25.62

0.53

0.70

1.04 10mM

25.34 26.31 25.62

23.90 24.20 26.10

25.76

0.50

24.73

1.19

1.01

0.91

2.5mM P c ,

11.45 11.98 12.21

12.45 12.78 11.91

25.31 26.93 24.99 25.74 26.40 26.22 26.68 26.43 25.32 24.78 23.93 24.68 22.95 24.70 22.97 23.54 12.98 13.15 13.21

8 giờ 24.58 25.62 26.55 25.58 24.85 25.96 25.08 25.30 22.95 25.02 23.84 23.93 23.05 22.24 21.22 22.17 13.79 13.43 14.01

11.88

0.39

12.38

0.44

0.12

0.29 U H T Á C

T Ớ H N Ộ Đ

5mM

14.50 14.98 13.95

13.11 14.21 15.15 14.65

13.74 13.45 13.98 13.11

15.91 15.63 16.06

TT 2 giờ 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB

14.48

0.52

15.87

0.22

14.67

0.47

13.51

0.44 7.5mM

12.34 13.56 13.12

12.54 11.98 12.73

14.12 15.32 14.87

11.98 12.34 11.67

13.01

0.62

14.77

0.61

0.39

0.34 12.00 11.87

10mM

13.45 13.12 12.97

12.42 11.78 11.89 11.22

12.86 13.13 12.64

13.18

0.25

12.88

0.25

0.36

0.50 2.5mM

62.20 65.50 66.40

11.63 67.40 69.70 68.50

66.10 67.20 64.30

10.87 11.34 11.36 72.60 73.10 70.70

64.70

2.21

65.87

1.46

1.15

1.27 5mM

M A G

80.40 78.40 79.40

68.53 75.60 77.40 74.70

72.13 74.60 76.40 75.90

81.52 82.30 81.16

79.40

1.00

81.66

0.58

1.37

0.93 U H T Á C

7.5mM

70.40 71.90 72.20

75.90 73.20 72.60 74.30

75.60 76.50 74.90

75.63 71.20 73.50 70.50

L E G N Ề B Ộ Đ

71.50

0.96

75.67

0.80

0.86

1.57 71.73 69.40

10mM

76.90 78.50 77.90

73.37 71.40 73.50 74.60

75.30 73.60 76.70

1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB

77.77 67.60 67.90 68.30

0.96

0.81

75.20

1.55

73.17

1.63 PHƯƠNG PHÁP KIỀM

Nồng độ

10g/l

1 ngày Độ lệch chuẩn 16.89 16.24 17.88

3 ngày Độ lệch chuẩn 18.60 18.52 19.53

17.00

0.83

18.88

0.56

0.54

0.34 20g/l

19.43 19.89 19.25

23.29 24.45 22.08

19.52

0.33

0.46

0.33

23.27

1.19 U H T Á C

T Ấ U S U Ệ I H

30g/l

18.64 19.37 18.39

19.80 20.52 19.64

18.80

0.56

0.35

0.51

19.98

0.47 40g/l

21.18 21.66 20.70

20.80 21.20 20.41

21.18

0.44

0.43

0.48

20.80

0.39 10g/l

P c ,

15.32 16.02 15.89

5 ngày Độ lệch chuẩn 21.02 21.49 20.41 20.97 22.30 22.72 22.07 22.36 19.53 19.91 18.80 19.42 19.79 20.29 19.42 19.83 17.45 17.07 16.98

7 ngày Độ lệch chuẩn 21.05 20.74 21.43 21.07 20.90 21.55 20.68 21.04 18.23 18.77 18.11 18.37 18.39 19.25 18.91 18.85 17.89 18.21 18.51

16.45 16.07 16.67

15.74

0.37

16.40

0.30

0.25

0.31 U H T Á C

T Ớ H N Ộ Đ

20g/l

19.43 19.23 18.76

17.17 19.80 19.86 20.45

18.20 18.60 19.43 18.94

21.72 21.10 22.35

TT 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB

19.14

0.34

21.72

0.63

20.04

0.36

18.99

0.42 30g/l

17.54 17.98 17.23

17.54 17.23 17.98

18.95 18.35 18.32

17.32 17.45 16.67

17.58

0.38

18.54

0.36

0.38

0.42 17.15 15.86

40g/l

18.54 18.67 19.02

17.58 16.87 17.78 16.67

18.12 17.45 17.89

18.74

0.25

17.82

0.34

0.59

0.46 10g/l

69.60 70.50 72.32

17.11 73.20 75.40 77.30

73.45 71.50 70.20

16.78 16.43 16.36 83.20 84.10 81.30

70.81

1.39

1.64

2.05

1.43 20g/l

M A G

99.20 95.40 97.50

75.30 102.70 98.78 98.56

82.87 94.40 96.10 98.30

97.37

1.90

0.36

2.33

1.96 U H T Á C

30g/l

90.50 89.50 87.80

100.01 83.30 87.30 85.60

71.72 106.52 105.92 106.56 106.33 92.50 96.40 94.60

96.27 77.60 80.50 82.50

L E G N Ề B Ộ Đ

89.27

1.37

94.50

1.95

2.01

2.46 80.20 79.50

40g/l

89.40 87.90 92.10

85.40 79.50 77.80 82.30

87.40 85.70 83.90

1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB

89.80

79.87

2.13

85.67

1.75 75.40 77.30 77.40

2.27

2.05 Thời gian

Ngâm acid

PHƯƠNG PHÁP KẾT HỢP

Độ lệch chuẩn

1 ngày

Độ lệch chuẩn

0.30

0.62

0.49

0.47 1.5ngày

0.40

0.50

0.89

0.46 U H T Á C

T Ấ U S U Ệ I H

2 ngày

0.38

0.30

0.46

0.47 2.5 ngày

0.54

0.56

0.33

0.50

P c ,

1 ngày

1 giờ 19.36 19.34 19.88 19.53 20.99 21.79 21.45 21.41 20.50 20.14 20.90 20.52 18.53 19.53 19.37 19.15 15.54 15.98 15.02

2 giờ 19.97 21.18 20.34 20.50 22.17 22.80 21.82 22.26 21.11 21.69 21.49 21.43 19.64 20.37 19.27 19.76 16.45 16.92 15.97

3giờ 20.52 20.29 21.23 20.68 24.10 25.23 23.48 24.27 21.66 21.43 22.32 21.80 21.18 20.80 20.52 20.83 18.10 17.23 17.98

4 giờ 18.50 19.25 18.39 18.71 20.90 21.55 20.68 21.04 19.64 20.39 19.53 19.85 19.64 19.15 18.64 19.14 16.96 16.12 16.99

0.48

0.47

0.49 U H T Á C

T Ớ H N Ộ Đ

1.5ngày

15.51 19.40 20.10 19.80

16.45 21.43 20.85 21.12

16.69 21.56 21.12 21.89

Ngâm vôi TT 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3

17.77 22.44 24.06 20.81

0.29

1.63

0.39

0.35 2 ngày

19.77 18.54 18.98 18.02

22.44 19.54 19.23 19.98

21.52 18.96 18.34 18.99

21.13 19.45 18.92 18.21

0.62

0.38

0.37

0.48 18.76 15.86

2.5 ngày

18.51 16.75 16.67 17.23

19.58 17.87 17.12 18.06

18.86 17.03 17.89 17.25

0.45

0.50

0.46

0.30 1 ngày

16.88 79.60 80.50 82.32

17.68 86.20 85.40 87.30

16.78 16.43 16.36 83.40 84.10 81.12

17.39 83.45 81.50 80.20

1.64

0.95

1.56

1.39 1.5ngày

M A G

80.81 98.20 96.40 97.76

82.87 94.40 96.10 98.30

81.72 105.30 107.50 103.20

2.15

1.12

1.96

0.94 U H T Á C

2 ngày

97.45 90.50 93.85 92.80

86.30 109.76 111.92 110.31 110.66 98.30 97.30 95.30

96.27 89.60 90.50 92.50

105.33 95.50 96.93 94.16

L E G N Ề B Ộ Đ

1.39

1.53

1.48

1.71 90.87 89.50

2.5 ngày

92.38 79.50 78.80 82.30

96.97 89.50 89.80 92.30

95.53 86.40 85.70 82.90

TB TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB TB 1 2 3 TB

80.20 87.40 87.30 88.07

1.24

1.85

85.00

1.85

90.53

1.54 PHƯƠNG PHÁP ACID

Nồng độ

1mM

1 giờ 18.63 19.33 18.25

Độ lệch chuẩn

2 giờ 21.08 20.65 20.36

18.74

0.55

20.69

0.36

0.32

0.08 2.5mM

20.98 21.50 21.91

23.41 23.91 23.58

21.46

0.46

23.63

0.25

0.72

0.23 I Ồ H Á C

T Ấ U S U Ệ I H

5mM

21.61 21.69 22.22

22.26 22.94 22.02

21.84

0.33

22.41

0.47

0.46

0.42 7.5mM

22.16 21.98 22.63

22.04 20.98 20.42

22.26

0.33

21.15

0.82

0.68

0.72 1mM

13.00 13.12 12.05

13.50 13.58 13.98

3 giờ 21.02 20.72 20.39 20.71 22.85 21.53 21.70 22.03 18.03 18.63 17.72 18.13 14.24 15.47 14.35 14.69 14.00 14.69 13.74

4 giờ 21.06 20.91 20.95 20.97 21.92 21.68 21.46 21.69 16.25 16.53 17.07 16.62 10.02 11.34 10.17 10.51 14.21 15.32 15.21

P c ,

I

12.72

0.59

13.69

0.26

0.49

0.61 Ồ H Á C

2.5mM

T Ớ H N Ộ Đ

14.00 15.32 15.38

14.14 15.98 16.45 16.13

14.91 12.50 12.98 13.17

18.52 17.56 19.21

14.90

0.78

18.43

0.83

0.24

0.35 5mM

TT 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1

14.50

13.50

16.19 12.00

12.88 9.00

14.19 15.19

14.29 14.20

13.01 12.76

9.25 9.87

0.51

14.00

0.43

0.53

9.37

0.45

14.63 7.5mM

15.50 16.43 15.21

14.50 14.87 15.32

12.59 10.00 11.32 12.54

6.50 6.58 7.32

15.71

0.64

14.90

0.41

1.27

0.45 1mM

68.65 69.43 67.54

74.32 73.26 76.43

11.29 76.43 77.67 75.76

6.80 78.65 79.56 76.32

68.54

0.95

74.67

1.61

0.97

1.67 2.5mM

M A G

74.32 78.43 74.56

76.62 84.21 85.32 83.14

78.18 79.54 80.39 78.54

86.26 86.91 85.74

75.77

2.31

86.30

0.59

1.09

0.93 I Ồ H Á C

5mM

78.54 76.57 76.89

73.21 72.45 75.32

84.22 71.05 70.23 71.34

79.49 62.13 65.43 63.21

L E G N Ề B Ộ Đ

77.33

1.06

73.66

1.49

0.58

1.68 63.59 59.46

7.5mM

71.43 69.54 68.54

64.34 62.15 64.38

70.87 62.14 61.45 60.48

2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB

69.84 58.54 60.43 59.48

1.47

63.62

1.28

61.36

0.83

0.95 PHƯƠNG PHÁP KIỀM

Nồng độ

5g/l

6 giờ 22.48 22.34 22.64

Độ lệch chuẩn

12 giờ Độ lệch chuẩn 22.77 23.65 22.03

22.48

0.15

22.82

0.81

0.60

0.69 7g/l

24.17 24.79 24.15

24.47 25.35 24.61

24.37

0.36

23.50

0.47

0.87

0.27 I Ồ H Á C

T Ấ U S U Ệ I H

9g/l

24.24 23.87 23.69

24.29 23.80 24.85

23.94

0.28

24.32

0.53

0.76

0.52 11g/l

23.41 22.61 23.10

22.13 21.67 21.34

TT 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB

0.40

21.71

0.40

0.28

0.66

16.98

24 giờ Độ lệch chuẩn 20.23 20.35 19.25 19.94 21.82 21.98 23.40 21.08 19.28 19.97 20.81 20.02 17.83 18.40 18.11 18.11 17.89

36 giờ Độ lệch chuẩn 18.23 18.87 17.49 18.20 12.88 13.28 12.76 12.97 11.67 12.30 11.26 11.74 10.89 12.13 11.14 11.38 18.98

5g/l

23.04 15.50 16.45 16.93

17.25 16.79

18.31 17.97

18.02 18.16

P c ,

I

16.29

0.73

17.01

0.23

0.22

0.52 Ồ H Á C

7g/l

T Ớ H N Ộ Đ

18.21 18.19 17.45

18.06 19.35 17.92 18.05

18.39 16.54 15.67 16.19

20.14 21.34 20.58

17.95

0.43

20.69

0.61

0.79

0.44

20.43

18.44 21.34

16.13 16.45

9g/l

1 2 3 TB 1 2 3 TB 1

24.22

21.67 20.16

19.34 20.36

17.02 16.78

23.08 25.30

20.75

1.00

0.29

0.81

24.20

1.11 16.75 13.21

11g/l

18.24 17.97 17.49

20.35 14.36 14.98 15.32

15.35 16.65 17.24

17.90

0.97

0.49

0.70

0.38 5g/l

97.58 101.34 99.25

14.89 117.23 120.43 119.43

12.58 13.98 13.26 123.21 121.32 119.43

16.41 110.32 108.26 112.43

2.09

1.64

1.89

1.88 7g/l

M A G

99.39 115.37 117.54 119.36

119.03 109.34 111.43 111.38

121.32 102.32 101.32 103.18

1.08

1.19

0.93

2.00 I Ồ H Á C

9g/l

117.42 135.46 138.21 136.15

110.72 132.54 135.13 134.15

102.27 127.53 129.54 126.70

L E G N Ề B Ộ Đ

0.93

1.31

1.46

1.43 127.92 75.34

11g/l

136.61 124.32 121.34 125.21

133.94 97.32 95.24 94.58

110.34 124.43 122.32 123.74 123.50 154.26 153.24 155.10 154.20 104.34 104.59 107.46

2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB

74.46 77.54 75.78

1.73

1.59

95.71

105.46

1.43

123.62

2.03 Thời gian

Ngâm vôi

PHƯƠNG PHÁP KẾT HỢP

0,5 giờ

Độ lệch chuẩn

0.44

0.79

0.78

0.35 1 giờ

0.47

0.75

0.62

0.85 I Ồ H Á C

T Ấ U S U Ệ I H

1,5 giờ

0.70

0.61

0.41

0.64 2 giờ

0.49

0.85

0.58

0.91

P c ,

I

0,5 giờ

02 giờ Độ lệch chuẩn 23.92 24.51 23.64 24.02 24.09 23.84 24.76 24.23 21.69 21.86 22.98 22.18 18.97 19.71 18.77 19.15 20.45 19.95 20.54

4 giờ 22.15 23.64 23.28 23.02 24.04 22.84 23.18 23.35 21.62 20.81 21.38 21.27 18.84 17.68 18.20 18.24 24.36 24.95 23.97

8 giờ 23.95 23.29 23.41 23.55 20.33 18.75 20.07 19.72 18.69 17.69 18.87 18.42 17.45 15.64 16.67 16.59 26.57 26.53 25.21

0.32

0.85

0.49

0.77 Ồ H Á C

T Ớ H N Ộ Đ

1 giờ

20.31 25.32 24.79 25.26

24.43 23.48 24.12 23.86

26.10 18.36 19.54 18.59

ngâm acid TT 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3

16 giờ Độ lệch chuẩn 24.44 23.79 25.36 24.53 22.30 20.81 21.46 21.53 19.97 18.75 19.25 19.32 17.99 16.48 17.91 17.46 29.81 28.24 29.57 29.21 23.94 23.01 23.19

0.32

0.49

0.63

0.29 1,5 giờ

25.12 23.10 23.96 22.89

23.38 21.01 20.45 20.81

18.83 18.43 19.10 18.21

23.82 21.56 21.98 22.04

0.26

0.28

0.46

0.57 18.58 13.21

2 giờ

23.32 20.32 19.43 19.92

20.76 16.02 15.32 15.29

21.86 18.32 18.30 17.72

0.34

0.41

0.55

0.45 0,5 giờ

19.89 145.26 148.18 144.32

13.96 12.89 13.35 174.82 172.18 173.54

18.11 164.32 163.60 160.90

1.80

1.96

1.32

2.01 1 giờ

M A G

145.92 167.50 169.65 166.41

173.51 145.65 148.59 146.54

162.94 158.54 154.58 155.54

I

2.07

1.29

1.51

1.65 Ồ H Á C

1,5 giờ

167.85 154.31 157.65 156.15

15.54 196.28 200.10 198.92 198.43 153.96 154.54 156.43 154.98 108.32 107.21 110.23

146.93 102.13 103.32 105.65

L E G N Ề B Ộ Đ

1.65

1.53

1.79

1.67 103.70 87.54

2 giờ

156.04 125.15 127.54 124.15

108.59 98.05 96.24 97.69

156.22 121.43 119.43 118.16 119.67 107.29 104.17 105.30

TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB

125.61 84.32 85.45 85.77

1.63

1.74

105.59

1.58

97.33

0.96 PHƯƠNG PHÁP ACID

Nồng độ

2.5mM

2 giờ 19.66 20.09 19.11

Độ lệch chuẩn

4 giờ 21.10 21.52 20.38

19.62

0.49

21.00

0.58

0.38

0.40 5mM

19.19 19.61 20.08

20.05 20.54 20.07

19.63

0.44

20.22

0.28

0.16

0.76

T Ấ U S U Ệ I H

C Á L C Á H T Á C

7.5mM

16.71 17.11 15.65

8 giờ 16.63 17.06 17.43 17.04 20.16 19.23 18.66 19.35 10.41 9.48 9.74

15.83 15.20 15.30

16.49

0.75

15.44

0.34

1.06

9.88

0.48 10mM

13.57 14.30 15.08

6 giờ 21.10 21.73 21.78 21.54 20.07 19.76 19.98 19.94 13.81 15.69 13.91 14.47 8.38 8.81 8.73

8.15 7.75 8.82

10.55 11.50 11.82

14.31

0.23

0.75

11.29

0.66

0.54

2.5mM P c ,

14.57 15.68 15.92

8.64 17.32 17.15 16.82

8.24 17.13 16.92 16.69

17.48 17.18 18.35

15.39

0.25

0.72

17.67

0.61

0.22

T Ớ H N Ộ Đ

C Á L C Á H T Á C

5mM

17.43 18.34 18.92

16.91 15.65 16.79 16.28

19.31 19.82 18.91

18.23 TT 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB

17.10 17.35 17.92 16.89 17.39

0.75

19.35

0.46

0.52

16.24

0.57 7.5mM

17.23 17.87 16.28

13.20 13.92 13.84

15.54 15.92 14.97

11.39 12.91 12.26

17.13

0.80

15.48

0.48

0.39

0.76 10mM

15.38 15.91 16.04

13.65 13.83 13.20 12.98

13.29 13.92 14.29

15.78

0.35

13.83

0.51

0.44

0.62 2.5mM

72.17 75.43 74.38

13.34 74.23 73.03 70.17

80.32 77.89 79.24

12.19 11.76 12.68 12.93 12.46 70.32 69.34 73.59

73.99

1.66

79.15

1.22

2.09

2.23 5mM

M A G

81.35 80.17 78.38

72.48 84.12 83.94 80.54

71.08 80.12 78.98 76.25

85.71 84.89 86.21

79.97

1.50

85.60

0.67

2.02

1.99 C Á L C Á H T Á C

7.5mM

75.27 72.59 73.79

82.87 65.24 69.43 70.31

70.45 68.98 73.28

78.45 67.43 64.29 71.48

L E G N Ề B Ộ Đ

73.88

1.34

70.90

2.19

2.71

3.60 67.73 59.32

10mM

70.96 75.37 71.49

68.33 64.76 56.43 63.59

60.84 73.35 61.68

1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB

72.61 56.65 61.58 59.18

2.47

2.41

65.29

6.99

61.59

4.51 PHƯƠNG PHÁP KIỀM

Nồng độ

10g/l

3 ngày Độ lệch chuẩn 16.00 16.16 14.77

5 ngày Độ lệch chuẩn 16.87 17.11 16.00

0.76

16.66

0.59

15.64

0.35

0.26 15g/l

16.87 17.14 15.94

18.47 18.26 19.51

16.65

0.54

0.45

0.63

18.75

0.67

T Ấ U S U Ệ I H

C Á L C Á H T Á C

20g/l

18.13 18.17 17.31

18.63 19.12 18.55

17.87

0.88

0.35

0.49

18.77

0.31 25g/l

19.61 18.55 17.91

19.09 18.58 17.79

18.69

0.67

0.28

0.86

18.49

0.65 10g/l

15.75 16.43 16.83

7 ngày Độ lệch chuẩn 19.24 18.76 19.44 19.15 19.93 18.86 19.55 19.45 19.97 19.32 18.22 19.17 16.24 17.49 16.43 16.72 20.39 19.54 19.83

9 ngày Độ lệch chuẩn 15.22 15.69 15.25 15.39 15.79 16.47 15.63 15.97 17.26 16.57 17.01 16.94 16.24 16.16 16.68 16.36 20.54 19.89 20.36

18.75 17.91 18.39

P c ,

16.34

0.43

0.34

0.55

18.35

0.42 15g/l

T Ớ H N Ộ Đ

18.25 18.94 18.46

19.92 20.43 21.19 20.05

20.26 21.04 20.65 20.16

C Á L C Á H T Á C

19.25 18.93 18.89

18.55

0.58

0.44

0.35

19.02

0.20 20.62 19.54

20g/l

TT 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1

20.00

20.31

20.56 21.31

19.31 19.14

19.10 20.28

20.01 19.93

19.48

0.46

20.08

0.20

0.79

0.60 19.64 18.43

25g/l

20.43 19.73 19.19

22.09 20.51 21.30 19.12 19.32 18.58

20.12 19.32 19.58

19.78

0.62

19.67

0.41

0.38

1.05 10g/l

78.54 76.54 75.68

19.01 78.97 82.56 84.36

74.35 77.36 75.69

19.67 17.59 18.56 80.43 78.45 83.98

76.92

1.47

75.80

1.51

2.74

2.80 15g/l

M A G

92.45 89.54 91.46

81.96 95.67 97.54 93.46

80.95 97.39 98.65 95.69

89.49 94.54 89.97

1.48

2.79

2.04

1.49 C Á L C Á H T Á C

20g/l

91.15 103.46 105.76 108.59

97.24 107.45 104.29 105.75

L E G N Ề B Ộ Đ

2.57

1.41

0.41

1.58 105.83 96.13

25g/l

105.94 113.43 112.98 109.65

95.56 114.41 113.89 114.71 114.34 97.43 95.67 97.65

91.33 112.19 111.68 109.54 111.14 103.56 101.28 100.65

2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB

112.02

96.92

2.06

101.83

1.53 99.54 97.58 97.75

1.09

1.71 Ngâm vôi

PHƯƠNG PHÁP KẾT HỢP

1 giờ

Thời gian ngâm acid TT 1.5 ngày Độ lệch chuẩn 2.5 ngày Độ lệch chuẩn 3.5 ngày Độ lệch chuẩn 4.5 ngày Độ lệch chuẩn

16.91 17.56 16.63

16.63 17.11 17.23

19.61 19.39 18.70

19.40 20.03 18.70

0.31

19.38

0.66

19.24

0.48

17.04

0.48

16.99 2 giờ

16.98 17.66 17.35

18.38 18.08 18.49

19.59 19.97 19.04

21.29 20.88 20.96

17.33

0.34

19.53

0.47

21.04

0.21

18.32

0.21

T Ấ U S U Ệ I H

C Á L C Á H T Á C

3 giờ

17.41 17.75 16.51

19.56 19.87 20.05

18.81 17.91 18.42

18.63 17.60 18.15

17.22

0.64

18.13

0.52

19.83

0.25

18.38

0.46 4 giờ

17.54 18.17 17.22

17.43 17.81 17.14

16.75 16.42 17.24

17.69 18.51 18.09

17.64

0.49

18.10

0.41

17.46

0.34

16.80

0.41 1 giờ

P c ,

20.25 20.12 19.97

20.25 20.48 19.43

21.05 21.02 20.83

21.30 21.54 20.79

20.11

0.14

20.97

0.12

21.21

0.38

20.05

0.55

T Ớ H N Ộ Đ

C Á L C Á H T Á C

2 giờ

21.25 21.94 20.46

20.25 21.03 20.95

22.00 22.65 21.19

21.50 22.01 21.59

1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB

21.22

0.74

21.95

0.73

21.70

0.27

20.74

0.43 3 giờ

21.30 21.06 20.74

22.10 22.05 21.95

20.75 20.01 20.86

22.88 23.91 21.10

21.03

0.28

22.03

0.08

22.63

1.42

20.54

0.46 4 giờ

21.25 21.19 21.63

21.25 20.86 21.05

21.20 22.06 20.65

20.50 18.95 19.21

21.36

0.24

21.05

0.20

21.30

0.71

19.55

0.83 1 giờ

75.34 78.65 76.32

79.54 77.65 76.38

89.54 84.34 86.45

83.25 81.65 83.45

76.77

1.70

77.86

1.59

0.99

2.62 2 giờ

M A G

81.54 83.43 82.14

96.45 93.21 95.46

86.78 104.12 106.34 107.21

1.66

0.97

1.52

1.59 C Á L C Á H T Á C

3 giờ

82.37 108.21 107.56 110.43

105.89 121.13 118.32 119.54

L E G N Ề B Ộ Đ

1.68

1.50

1.53

1.41 119.66 91.45

4 giờ

108.73 116.23 113.26 116.21

95.04 119.54 117.37 116.23 117.71 106.45 109.54 107.49

82.78 101.32 103.19 104.32 102.94 122.11 119.50 119.42 120.34 100.12 97.43 96.68

92.43 94.43

1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB

115.23

1.71

107.83

1.57

98.08

1.81

92.77

1.52 4.2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THU NHẬN GELATIN TỪ DA CÁ KHÔ PHƯƠNG PHÁP ACID

Nồng độ

Độ lệch chuẩn

TT 1 2

1 giờ 19.54 20.32

Độ lệch chuẩn

2 giờ 20.27 19.46

3 giờ 20.81 21.21

4 giờ 21.67 21.78

0.05M

19.49

20.34

19.78

0.46

20.02

0.49

0.20

0.84

0.1M

20.70 21.28 20.84

21.69 22.34 21.90

20.94

0.30

21.98

0.33

0.04

0.46

Ô H K A R T Á C

T Ấ U S U Ệ I H

0.15M

22.74 23.35 22.93

22.97 23.23 22.79

23.01

0.31

23.00

0.22

0.31

0.34

0.2M

22.74 23.74 22.77

22.77 23.87 22.79

23.15

0.57

0.63

0.45

0.19

0.05M

P c ,

23.08 9.23 9.72 8.94

9.30 10.38 10.91 9.89 10.39

0.39

0.51

0.34

0.40

T Ớ H N Ộ Đ

Ô H K A R T Á C

0.1M

13.25 12.65 13.78

13.78 13.95 13.12

3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB

13.23

0.57

13.62

0.44 21.05 21.02 23.39 23.36 23.45 23.40 25.03 24.75 25.37 25.05 20.72 21.62 21.20 21.18 12.34 12.01 12.69 12.35 14.56 14.98 14.27 14.60

23.17 22.20 21.56 21.82 22.46 21.95 21.82 22.29 21.62 21.91 20.68 20.40 20.32 20.47 13.56 14.21 13.47 13.75 14.12 14.03 14.89 14.35

0.36

0.47

0.15M

17.54 16.95 17.23

17.98 18.14 17.45

17.24

0.30

17.86

0.36

0.85

0.37

0.2M

16.34 15.78 15.28

14.23 14.78 15.42

15.80

0.53

14.81

0.60

0.45

0.37

0.05M

72.34 75.45 71.32

76.54 73.97 72.43

73.04

2.15

74.31

2.08

1.73

0.97

0.1M

M A G

77.23 75.01 74.89

77.43 76.81 75.55

75.71

1.32

76.60

0.96

0.93

0.62

Ô H K A R T Á C

0.15M

83.53 84.58 85.21

86.52 86.78 86.36

L E G N Ề B Ộ Đ

84.44

0.85

86.55

0.21

1.31

1.17

0.2M

79.53 80.45 78.32

80.78 79.45 77.65

1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB

79.43

1.07

79.29

1.57 18.91 20.59 19.94 19.81 13.29 13.97 13.12 13.46 76.22 73.34 76.45 75.34 79.24 77.85 79.62 78.90 96.61 95.28 97.89 96.59 77.44 76.45 79.49 77.79

1.55 16.68 16.56 15.98 16.41 12.34 12.91 12.23 12.49 77.28 75.45 76.92 76.55 80.22 79.72 78.98 79.64 87.21 86.28 84.89 86.13 76.85 80.53 76.74 78.04

2.16 PHƯƠNG PHÁP KIỀM

Nồng độ

3 ngày Độ lệch chuẩn 17.93 18.75

5 ngày Độ lệch chuẩn 18.90 19.05

7 ngày Độ lệch chuẩn 19.45 19.82

9 ngày Độ lệch chuẩn 20.49 19.89

TT 1 2

20g/l

18.22

18.48

18.30

0.42

18.81

0.29

0.69

0.42

25g/l

19.56 20.31 19.56

20.62 21.39 21.71

19.81

0.43

21.24

0.56

0.36

0.39

Ô H K A R T Á C

T Ấ U S U Ệ I H

30g/l

21.69 21.90 21.72

22.17 22.77 22.22

21.77

0.12

22.39

0.33

0.42

0.43

35g/l

19.63 19.88 20.32

20.86 20.87 19.98

19.94

0.35

20.57

0.51

0.65

0.40

20g/l

P c ,

25.67 26.76 26.26

27.45 28.54 28.72

26.23

0.55

28.24

0.69

0.64

0.69

T Ớ H N Ộ Đ

Ô H K A R T Á C

25g/l

31.36 32.02 32.24

32.56 32.38 33.56

3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB

31.87

0.46

32.83

0.64 20.79 20.02 21.82 22.52 22.24 22.19 21.80 22.13 21.30 21.74 19.67 19.96 18.72 19.45 29.54 30.43 29.18 29.72 32.19 32.06 31.91 32.05

0.14 20.70 20.36 20.73 21.29 20.55 20.86 20.49 19.84 19.69 20.01 18.82 18.26 18.06 18.38 31.45 30.23 30.28 30.65 30.23 29.94 30.29 30.15

0.19

30g/l

31.34 30.96 30.45

34.21 32.41 33.10

30.92

0.70

0.55

0.45

33.24

0.91

35g/l

32.12 31.45 31.24

29.45 28.89 29.58

0.37

0.53

0.43

0.46

20g/l

2.43

1.47

1.46

1.56

25g/l

M A G

1.43

1.52

0.92

2.59

Ô H K A R T Á C

30g/l

L E G N Ề B Ộ Đ

0.70

0.82

1.94

1.90

35g/l

1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB

31.60 235.23 232.26 234.58 234.02 232.57 237.43 236.56 235.52 239.46 236.45 235.96 237.29 238.58 234.51 236.43 236.51

29.56 28.67 28.18 28.80 28.47 27.43 27.82 27.91 240.54 243.43 241.54 241.84 249.74 247.67 246.78 248.06 241.43 243.02 242.56 242.34 229.23 231.45 227.21 229.30

1.89 27.87 27.19 26.79 27.28 27.54 27.01 26.68 27.08 235.54 238.43 236.65 236.87 236.65 237.69 235.85 236.73 229.67 225.85 228.34 227.95 218.56 215.65 216.43 216.88

2.12

1.51

2.04 29.31 239.34 243.67 239.59 240.87 249.42 246.56 247.92 247.97 253.98 252.98 254.32 253.76 239.34 235.56 237.30 237.40

Thời gian

Ngâm acid

PHƯƠNG PHÁP KẾT HỢP

120 phút Độ lệch chuẩn

Ngâm vôi

1,5 ngày

19.78 20.44 21.26

150 phút Độ lệch chuẩn

20.96 20.81 20.63

0.19

0.46

20.49

0.38

20.80

0.16

2 ngày

21.57 21.49 22.19

21.13 20.64 21.26

0.29

0.31

21.75

0.38

21.01

0.33

Ô H K A R T Á C

T Ấ U S U Ệ I H

2,5 ngày

17.73 18.17 17.81

22.53 22.39 22.66

0.50

0.38

22.53

0.13

17.90

0.24

1,5 ngày

27.87 26.56 26.79

28.56 27.54 28.79

0.44

0.79

27.07

0.70

28.30

0.67

P c ,

2 ngày

31.35 31.76 30.10

30.85 31.47 29.96

1.00

0.54

31.07

0.86

30.76

0.76

T Ớ H N Ộ Đ

Ô H K A R T Á C

2,5 ngày

29.56 29.12 27.97

31.23 33.17 32.37

TT 60 phút Độ lệch chuẩn 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB

17.52 17.84 17.51 17.62 20.11 20.32 20.68 20.37 18.83 18.98 18.05 18.62 19.27 19.86 20.12 19.75 23.43 24.54 25.43 24.47 29.98 28.62 29.26 29.29

0.68 90 phút Độ lệch chuẩn 18.62 19.36 19.46 19.15 20.35 20.95 20.77 20.69 19.74 20.49 20.23 20.15 19.56 20.65 21.09 20.43 28.47 29.01 27.94 28.47 30.56 31.52 30.19 30.76

0.69

32.26

0.97

28.88

0.82

1,5 ngày

1.99

2.02

101.50

2.67

M A G

2 ngày

1.36

2.12

1.98

3.87

Ô H K A R T Á C

L E G N Ề B Ộ Đ

2,5 ngày

1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB

198.40 202.34 199.57 200.10 217.56 219.05 216.34 217.65 216.35 219.47 212.56 216.13

202.78 205.65 28.43 145.62 232.31 230.35 228.08 230.25 219.84 220.76 223.56 221.39

3.46

1.94 217.54 215.67 213.56 215.59 239.55 237.85 235.61 237.67 247.07 246.05 248.25 247.12

1.10 202.36 207.12 206.83 205.44 219.95 225.07 227.54 224.19 214.65 209.54 213.59 212.59

2.70 PHƯƠNG PHÁP ACID

Nồng độ

Độ lệch chuẩn 4 giờ

Độ lệch chuẩn 6 giờ

2.5mM

Độ lệch chuẩn

21.24 20.74 21.70

21.62 21.82 21.36

21.23

0.48

21.60

0.23

0.26

0.53

5mM

21.64 21.52 22.68

22.96 23.67 23.20

Ô H K G N Ơ Ư D

21.95

0.64

23.27

0.36

0.49

0.50

T Ấ U S U Ệ I H

7.5mM

23.74 24.77 23.68

25.37 24.77 25.92

24.06

0.61

25.35

0.57

0.26

0.58

Ạ Đ Ừ G N Á C

10mM

22.60 22.62 23.86

23.69 24.76 24.31

0.54

0.72

0.17

0.30 23.03 6.25 6.19 6.32

24.25 6.75 6.49 6.87

24.66 24.30 24.80 24.59 25.33 24.95 25.93 25.40 28.01 27.63 28.12 27.92 25.67 25.77 25.45 25.63 7.23 7.46 7.05

8 giờ 24.12 24.60 23.54 24.09 23.03 22.70 23.69 23.14 25.41 24.77 25.93 25.37 24.03 23.81 24.40 24.08 6.67 6.81 6.75

2.5mM P c ,

6.25

0.07

6.70

0.19

7.25

0.21

6.74

0.07

Ô H K G N Ơ Ư D

5mM

T Ớ H N Ộ Đ

6.50 6.93 5.95

6.75 6.52 6.98

8.00 7.80 8.21

7.50 7.31 7.87

6.46

0.49

6.75

0.23

8.00

0.21

7.56

0.28

Ạ Đ Ừ G N Á C

7.12

7.5mM

7.55

7.75

TT 2 giờ 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1

8.74

7.31 7.01

7.41 7.79

7.12 7.98

8.60 8.00

7.15

0.15

7.58

0.19

8.45

0.39

7.62

0.45

7.00

10mM

7.02 7.22 7.30

7.65 7.12 7.74

7.27 7.41 7.13

7.42 6.81

7.18

0.14

7.27

0.14

0.34

0.31

2.5mM

44.60 46.81 45.59

7.50 53.61 54.24 56.22

47.61 50.60 48.10

7.08 56.51 53.40 56.30

45.67

1.11

48.77

1.60

1.36

1.74

5mM

M A G

48.91 49.63 46.76

54.69 56.45 52.39 55.61

55.10 53.40 58.81

55.40 58.20 59.42 57.48

Ô H K G N Ơ Ư D

48.43

1.49

55.77

2.77

2.14

0.98

7.5mM

57.31 60.14 54.60

58.13 56.30 58.82

58.37 57.23 54.51 58.45

L E G N Ề B Ộ Đ

57.35

2.77

57.75

1.30

1.65

2.02

Ạ Đ Ừ G N Á C

10mM

45.61 46.51 44.21

54.82 61.23 63.27 60.01 61.50 47.71 48.32 45.90

46.70 48.20 44.40

2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB

45.44

1.16

46.43

1.91

47.31

1.26 56.73 45.12 46.84 45.43 45.80

0.92 PHƯƠNG PHÁP KIỀM

Nồng độ

10g/l

1 ngày Độ lệch chuẩn 23.02 23.42 22.39

3 ngày Độ lệch chuẩn 23.99 24.08 23.98

22.94

0.52

24.02

0.06

0.49

0.32

15g/l

22.96 23.34 22.17

23.95 23.52 22.73

22.82

0.60

23.40

0.62

0.10

0.54

Ô H K G N Ơ Ư D

20g/l

24.52 24.53 24.20

24.44 24.67 24.28

24.42

0.19

24.46

0.20

0.39

0.49

T Ấ U S U Ệ I H

Ạ Đ Ừ G N Á C

25g/l

24.24 23.85 24.77

24.77 24.70 24.92

24.29

0.46

24.80

0.11

0.29 7 ngày Độ lệch chuẩn 23.31 23.20 23.80 23.44 23.76 24.82 24.14 24.24 22.58 23.26 23.53 23.12 24.91 25.33 24.77 25.00 18.98

30g/l

19.23 19.87 19.54

19.86 19.45 20.34

5 ngày Độ lệch chuẩn 24.10 23.84 24.79 24.24 24.66 24.71 24.86 24.74 24.77 24.87 25.49 25.04 25.11 25.53 24.96 25.20 20.32 20.13 21.05

19.55

0.32

19.88

0.45

0.49

0.99

P c

10g/l

Ạ Đ

15.55 15.19 15.95

16.23 16.18 16.64

20.50 17.51 17.48 17.65

17.88 19.86 18.91 17.50 17.01 17.22

G N Ơ Ư D

Ừ G N Á C

T Ớ H N Ộ Đ

TT 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 1 2 3 TB 1 2 3 TB

15.56

0.38

16.35

0.25

17.55

0.09

17.24

0.25

15g/l

15.75 15.65 15.90

17.37 18.20 17.70

16.75 17.10 16.40

16.56 16.25 16.90

15.77

0.13

16.57

0.33

0.42

0.35

20g/l

16.25 17.05 16.00

17.76 17.83 17.39 17.94

16.75 17.50 17.30 17.90

17.86 17.45 17.93

16.43

0.55

17.75

0.26

0.29

0.31

25g/l

17.12 17.02 16.98

17.82 17.23 18.23

17.04

0.07

17.76

0.50

1.09

0.54 17.57 17.75 16.93 17.95 17.54 17.25

30g/l

16.87 16.50 16.10

17.72 17.75 19.92 18.59 18.74 18.50 18.20 17.30

17.51 18.10 17.40

16.49

0.62

0.31

0.39

17.67

0.38

10g/l

60.30 62.15 62.22

18.00 66.90 65.90 68.10

17.60 16.98 17.28 69.20 68.20 67.20

65.70 65.50 65.30

61.56

1.10

1.00

1.09

65.50

0.20

M A G

Ô H K G N Ơ Ư D

15g/l

73.90 75.91 77.10

66.97 78.40 78.40 79.70

68.20 82.20 81.40 79.20

78.65 76.22 78.30

75.64

0.75

1.55

1.62

77.72

1.31

L E G N Ề B Ộ Đ

Ạ Đ Ừ G N Á C

20g/l

80.45 82.20 83.30

78.83 82.20 83.10 84.20

80.93 82.30 79.40 81.20

84.32 82.38 85.11

1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3

81.98

1.44

83.94

1.40

1.00

1.46 80.97 76.30

25g/l

78.35 79.41 76.33

78.10 77.90 76.10

83.17 87.43 89.45 85.47

78.03

1.56

77.37

1.10

1.99

1.43 79.15 77.46 77.64 73.35

30g/l

75.32 77.42 76.36

75.10 77.90 78.19

87.45 78.43 80.45 79.47

TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB

76.37

1.05

77.06

1.71

79.45

1.01 75.12 73.46 73.98

0.99 Thời gian

Ngâm acid

PHƯƠNG PHÁP KẾT HỢP

Độ lệch chuẩn

Ngâm vôi

1 ngày

0.50

0.35

0.13

0.21

1.5ngày

Ô H K G N Ơ Ư D

0.35

0.08

0.90

0.77

T Ấ U S U Ệ I H

2 ngày

1.14

1.59

0.64

0.24

Ạ Đ Ừ G N Á C

2.5 ngày

0.50

0.47

0.43

0.16

P c ,

1 ngày

G N Ơ Ư D

0.66

0.40

0.27

0.21

Ô H K

T Ớ H N Ộ Đ

1.5ngày

Ạ Đ Ừ G N Á C

TT 1 giờ Độ lệch chuẩn 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3

20.28 20.76 19.77 20.27 20.87 20.19 20.40 20.49 22.52 24.79 23.61 23.64 20.61 20.47 21.39 20.82 17.04 17.89 16.59 17.17 18.55 18.17 18.98

2 giờ Độ lệch chuẩn 20.64 20.43 21.11 20.73 23.77 23.65 23.61 23.68 23.65 24.79 21.64 23.36 21.60 22.02 22.54 22.05 17.58 17.19 17.98 17.58 18.79 18.49 19.00

3giờ 21.53 21.19 21.57 21.43 24.56 23.72 25.27 24.52 25.55 25.78 25.31 25.55 22.86 22.61 22.90 22.79 18.55 18.76 18.34 18.55 19.25 19.01 20.78

4 giờ Độ lệch chuẩn 20.49 20.24 20.42 20.38 22.64 23.57 21.77 22.66 23.07 23.54 22.27 22.96 21.96 21.46 21.10 21.51 17.56 17.92 17.38 17.62 19.02 18.89 19.45

0.26

0.96

0.29

0.41 19.12 21.50

18.76 20.54

19.68 21.12

2 ngày

0.31

0.98

0.50

0.23 18.57 18.75 19.03 18.57 18.78 18.15

23.08 22.14 22.11 21.75

21.08 22.07 21.55 21.25

19.97 20.05 20.19 20.25

2.5 ngày

0.65

0.38

0.14

0.56

1 ngày

19.04 18.02 18.40 62.32 64.67 62.42

21.05 21.67 21.49 66.90 65.90 63.10

21.19 21.45 21.30 69.20 66.20 67.20

20.51 19.28 20.01 64.71 67.15 63.73

1.76

1.97

1.53

1.33

1.5ngày

M A G

63.14 78.79 74.92 77.14

67.53 74.23 73.44 72.82

65.20 78.40 81.20 79.43

Ô H K G N Ơ Ư D

1.42

3.10

0.71

1.94

2 ngày

76.95 85.40 83.62 85.23

73.50 86.30 88.44 81.20

79.68 86.34 86.40 87.12

65.30 101.82 95.84 100.24 99.30 101.31 102.21 100.43

L E G N Ề B Ộ Đ

0.43

0.89

3.72

0.98

Ạ Đ Ừ G N Á C

85.31 74.30

2.5 ngày

84.75 79.33 78.42 76.34

101.32 74.43 73.52 76.82

86.62 75.18 73.94 75.91

TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB

78.03 71.15 72.94 72.80

1.58

1.53

75.01

1.00

74.92

1.70 4.3. ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ VÀ THỜI GIAN BIẾN TÍNH ĐẾN MỨC ĐỘ TĂNG ĐỘ NHỚT VÀ ĐỘ BỀN GEL

35 độ C Độ lệch chuẩn

40 độ C Độ lệch chuẩn

45 độ C Độ lệch chuẩn

20 phút

13.70 13.60 15.45

13.87 15.76 14.54

16.45 14.89 13.98

19.56 16.58 17.12

1.04

14.72

0.96

15.11

1.25

17.75

1.59

14.25

40 phút

26.03 2.57 27.01

27.56 30.56 29.76

35.80 36.40 38.00

22.13 25.65 24.02

13.84

18.54

29.29

1.55

1.14

23.93

1.76

55.12

67.45

36.73 75.00

54.34

63.45

45.32 43.24

60 phút

52.34

65.75

78.45 77.81

1.43

53.93

65.55 41.83 43.46

2.01

77.09

1.84

1.76

80 phút

T Ớ H N Ộ Đ G N Ă T Ộ Đ C Ứ M

67.46 63.00 65.23

68.87 70.91 69.89

56.64 55.32 54.00

82.40 79.60 81.00

65.23

2.23

69.89

1.02

81.00

1.40

55.32

1.32

E S A N M A T U L G S N A R T G N Ằ B H N Í T N Ế I B

100 phút

65.21 67.21 66.45

73.23 74.34 75.12

80.00 78.56 79.54

54.12 53.98 53.10

1.01

0.95

0.74

0.55

M A G

20 phút

1.80

2.97

1.91

2.00

40 phút

G N Ằ B H N Í T N Ế I B

L E G N Ề B Ộ Đ

E S A N M A T U L G S N A R T

TT 30 độ C Độ lệch chuẩn 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 66.29 TT 30 độ C 106.74 1 109.23 2 110.23 3 108.73 TB 156.78 1 154.58 2 159.76 3 157.04 TB

2.60 79.37 40 độ C 120.56 124.10 123.56 122.74 189.76 192.14 189.65 190.52

53.73 45 độ C 145.67 147.54 149.67 147.63 171.35 173.20 175.32 173.29

6.62

1.41

1.99 74.23 35 độ C 112.56 115.35 118.50 115.47 167.54 168.98 179.65 172.06

60 phút

2.75

1.16

1.85

1.40

80 phút

2.50

1.90

2.20

1.30

100 phút

175.43 179.76 174.67 176.62 203.50 206.00 201.00 203.50 204.35 206.54 207.56 206.15

185.43 187.54 185.64 186.20 211.60 209.70 207.80 209.70 194.23 198.56 196.76 196.52

199.65 201.45 203.34 201.48 236.50 240.90 238.70 238.70 186.45 189.76 185.79 187.33

188.45 186.78 189.56 188.26 198.60 197.30 199.90 198.60 176.45 174.56 173.59 174.87

2.13

1.45 40 độ C Độ lệch chuẩn

45 độ C Độ lệch chuẩn

30 phút

2.18 35 độ C Độ lệch chuẩn

5.62 5.87 5.19

5.41 5.96 5.12

3.54 3.19 4.02

1.23 2.61 1.35

5.50

0.43

5.56

0.34

3.58

0.42

1.73

0.76

60 phút

17.21 18.26 17.28

18.40 17.59 17.25

22.87 23.12 23.91

1.92 1.70 2.64

17.58

0.59

17.75

0.59

23.30

0.54

2.09

0.49

90 phút

29.73 30.63 28.89

25.60 26.27 25.09

10.90 9.94 11.93

42.05 43.25 41.00

29.75

0.87

25.65

0.59

42.10

1.13

10.92

1.00

T Ớ H N Ộ Đ G N Ă T Ộ Đ C Ứ M

120 phút

28.72 27.28 28.46

26.71 27.08 27.83

40.23 39.47 40.01

10.46 11.85 11.20

I E F F A C D C A G N Ằ B H N Í T N Ế I B

28.15

0.77

27.21

0.57

39.90

0.39

11.17

0.70

150 phút

1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1.64 TT 30 độ C Độ lệch chuẩn 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3

26.12 25.58 26.09

39.04 38.10 40.68

10.94 11.70 10.36

24.30 23.91 24.98

25.93

24.40

39.27

1.31

11.00

0.67

30 phút

1.00

0.62

0.78

1.15

60 phút

M A G

0.58

0.65

1.12

1.58

90 phút

0.39

0.99

1.52

0.88

L E G N Ề B Ộ Đ

120 phút

I E F F A C D C A G N Ằ B H N Í T N Ế I B

0.61

1.69

1.34

1.54

150 phút

102.13 104.12 103.16 103.14 120.21 121.10 120.02 120.44 109.75 110.28 110.50 110.18 108.48 107.32 107.56 107.79 104.32 105.68 103.49 104.50

0.54 35 độ C Độ lệch chuẩn 106.54 107.43 106.23 106.73 116.43 115.65 116.93 116.34 127.92 128.92 129.89 128.91 127.54 124.21 125.37 125.71 121.54 123.35 124.56 123.15

40 độ C Độ lệch chuẩn 125.43 126.25 126.98 126.22 136.65 134.69 136.62 135.99 156.15 154.64 153.12 154.64 150.24 152.16 149.58 150.66 143.56 142.67 145.71 143.98

1.56 45 độ C Độ lệch chuẩn 105.43 103.13 104.27 104.28 107.38 105.31 108.41 107.03 134.21 133.37 135.12 134.23 101.23 103.20 104.27 102.90 101.21 99.68 102.79 101.23

1.56 1.52 35 độ C Độ lệch chuẩn

40 độ C Độ lệch chuẩn

45 độ C Độ lệch chuẩn

20 phút

5.21 5.39 6.04

15.52 15.98 14.97

6.57 6.02 7.10

7.51 8.03 6.98

5.55

0.44

0.53

15.49

0.51

6.56

0.54

7.51

C N N A T

T Ớ H N

40 phút

12.34 13.04 12.45

24.45 23.67 24.89

11.23 12.54 10.54

16.43 17.32 15.97

Ộ Đ G N Ă T Ộ Đ C Ứ M

12.61

0.38

24.34

11.44

0.69

0.62

1.02

16.57

D C A G N Ằ B H N Í T N Ế I B

TB 0.30 TT 30 độ C Độ lệch chuẩn 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 1.11 TB TT 30 độ C Độ lệch chuẩn 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1

18.13

60 phút

14.65

27.54

21.75

19.04 17.22

22.39 20.65

15.21 13.71

26.71 25.89

0.88

26.71

0.83

14.52

0.76

0.91

18.13

21.60

80 phút

16.83 16.12 19.62

20.53 21.83 19.25

24.71 25.60 23.89

11.34 12.65 11.02

1.29

24.73

0.86

11.67

0.86

1.85

17.52

20.54

100 phút

12.54 12.05 13.15

18.70 16.94 17.94

18.63 16.99 19.97

10.45 10.93 11.24

12.58

17.86

18.53

1.49

10.87

0.40

20 phút

0.39

0.67

0.92

1.27

40 phút

M A G

1.12

0.90

1.09

0.60

60 phút

0.97

0.98

0.87

0.91

L E G N Ề B Ộ Đ

80 phút

C N N A T D C A G N Ằ B H N Í T N Ế I B

0.88

1.56

0.38

1.73

100 phút

2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 0.55 TB TT 30 độ C Độ lệch chuẩn 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB

103.21 103.98 103.67 103.62 107.43 109.56 107.87 108.29 110.30 109.38 111.32 110.33 110.23 109.34 108.47 109.35 110.43 111.43 112.43 111.43

1.00

1.12 40 độ C Độ lệch chuẩn 114.21 113.68 115.47 114.45 118.65 117.59 119.76 118.67 123.81 124.66 122.92 123.80 119.90 120.65 120.34 120.30 118.94 118.79 119.63 119.12

0.45 45 độ C Độ lệch chuẩn 117.54 115.34 117.53 116.80 117.64 117.56 118.64 117.95 118.43 119.14 117.34 118.30 112.13 109.76 108.76 110.22 104.23 106.42 105.78 105.48

1.13 0.88 35 độ C Độ lệch chuẩn 112.13 113.43 112.53 112.70 116.54 116.87 118.23 117.21 120.54 121.50 119.55 120.53 116.69 118.73 119.76 118.39 118.65 117.38 119.61 118.55

35 độ C Độ lệch chuẩn

40 độ C Độ lệch chuẩn

45 độ C Độ lệch chuẩn

10 phút

24.82 24.05 24.16

39.21 40.03 39.21

45.90 45.40 44.19

32.82 33.01 32.14

0.42

24.34

39.48

0.47

45.16

0.88

32.66

0.46

20 phút

28.81 27.12 28.12

46.51 45.45 46.78

50.72 51.12 50.56

32.84 33.23 32.15

0.85

28.02

46.25

0.70

50.80

0.29

32.74

0.55

30 phút

30.74 31.06 30.13

47.94 48.54 47.05

52.31 53.12 52.01

40.62 41.98 39.30

0.47

30.64

47.84

0.75

52.48

0.57

40.63

1.34

40 phút

T Ớ H N Ộ Đ G N Ă T Ộ Đ C Ứ M

31.71 32.57 30.13

47.91 48.01 47.72

40.61 41.56 40.12

55.60 54.00 56.31

L O N E H P Y L O P G N Ằ B H N Í T N Ế I B

31.47

1.24

47.88

0.15

55.30

1.18

40.76

0.73

50 phút

31.75 32.89 30.50

49.42 47.30 49.99

51.23 50.29 52.13

34.71 33.12 35.32

31.71

48.90

0.92

34.38

1.14

51.22 1.42 35 độ C Độ lệch chuẩn

40 độ C Độ lệch chuẩn

45 độ C Độ lệch chuẩn

10 phút

5.21 5.22 5.76

7.68 7.34 6.98

10.54 10.13 10.83

11.23 10.85 11.25

5.40

0.31

7.33

0.35

10.50

0.35

11.11

0.23

20 phút

5.98 6.03 5.79

7.48 8.34 8.21

12.58 12.59 12.27

12.31 12.56 12.91

L O N E H P Y L O P

G N Ằ B H N Í T N Ế I B

5.93

0.13

8.01

0.46

12.48

0.18

12.59

0.30

30 phút

G N A G N T Ế K N Ê I L Ộ Đ C Ứ M

TT 30 độ C Độ lệch chuẩn 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1.20 TT 30 độ C Độ lệch chuẩn 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2

7.65 7.23

14.32 14.97

14.20 14.60

10.32 11.04

6.98

10.67

14.57

13.81

0.36

0.33

0.44

0.34

7.29

10.68

14.62

14.20

40 phút

7.65 7.89 8.06

11.43 11.95 11.26

13.82 13.25 13.75

15.79 15.51 16.10

0.36

15.80

0.30

13.61

0.31

0.21

7.87

11.55

50 phút

10.28 10.79 10.13

13.57 14.34 13.79

14.97 14.23 15.03

11.23 10.21 10.65

0.45

10.70

0.51

10.40

13.90

14.74 45 độ C Độ lệch chuẩn

10 phút

- - -

0.97

1.14

1.18

20 phút

- - -

M A G

0.88

0.94

0.80

30 phút

- - -

1.23

1.36

1.18

L E G N Ề B Ộ Đ

40 phút

- - -

L O N E H P Y L O P G N Ằ B H N Í T N Ế I B

0.91

1.44

1.80

50 phút

- - -

3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 0.35 TT 30 độ C Độ lệch chuẩn 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB 1 2 3 TB

102.19 101.32 103.26 102.26 102.32 102.56 103.95 102.94 102.25 104.15 104.54 103.65 105.32 105.78 104.02 105.04 106.51 107.65 105.65 106.60

1.00 0.40 35 độ C Độ lệch chuẩn 104.21 105.43 103.15 104.26 105.21 104.26 106.14 105.20 104.67 106.93 107.10 106.23 107.32 110.14 109.21 108.89 110.51 112.60 108.50 110.54

2.05 40 độ C Độ lệch chuẩn 107.21 108.65 109.54 108.47 109.54 108.21 109.65 109.13 112.65 113.35 111.04 112.35 114.81 116.62 113.02 114.82 108.25 109.54 110.65 109.48

1.20 4.4. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN TỐI ƯU HÓA LÀM SẠCH GELATIN

4.4.1. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ, THỜI GIAN VÀ HÀM LƯỢNG THAN HOẠT TÍNH ĐẾN ĐỘ ĐỤC VÀ ĐỘ HẤP THỤ QUANG CỦA DỊCH GELATIN

Giá trị các yếu tố ảnh hưởng

Giá trị các chỉ tiêu hàm mục tiêu

Thứ tự thí nghiệm

Nhiệt độ

Thời gian

y1, NTU

y2, Abs

Hàm lượng than

CÁ NGỪ ĐẠI DƯƠNG 40 (-) 40 (-) 40 (-) 40 (-) 40 (-) 40 (-) 40 (-) 40 (-) 40 (-) 45 (0) 45 (0) 45 (0) 45 (0) 45 (0) 45 (0) 45 (0) 45 (0) 45 (0) 50 (+) 50 (+) 50 (+) 50 (+) 50 (+) 50 (+) 50 (+) 50 (+) 50 (+)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

45 (-) 45 (-) 45 (-) 60 (0) 60 (0) 60 (0) 75 (+) 75 (+) 75 (+) 45 (-) 45 (-) 45 (-) 60 (0) 60 (0) 60 (0) 75 (+) 75 (+) 75 (+) 45 (-) 45 (-) 45 (-) 60 (0) 60 (0) 60 (0) 75 (+) 75 (+) 75 (+)

1,5 (-) 2 (0) 2,5 (+) 1,5 (-) 2 (0) 2,5 (+) 1,5 (-) 2 (0) 2,5 (+) 1,5 (-) 2 (0) 2,5 (+) 1,5 (-) 2 (0) 2,5 (+) 1,5 (-) 2 (0) 2,5 (+) 1,5 (-) 2 (0) 2,5 (+) 1,5 (-) 2 (0) 2,5 (+) 1,5 (-) 2 (0) 2,5 (+)

32,2 31,1 30,9 31,6 29,9 29,7 30,4 30,1 30,0 31,5 31,3 30,5 29,3 29,4 29,6 29,5 29,0 29,3 30,2 29,6 29,0 31,7 30,4 30,2 31,6 30,4 30,1

1,10 1,08 1,07 1,09 1,05 1,02 1,08 1,09 1,06 1,02 0,96 0,98 0,97 1,01 0,91 0,94 0,91 0,93 1,10 1,01 1,00 1,04 1,03 1,02 1,12 1,08 1,07

CÁ TRA

Giá trị các yếu tố ảnh hưởng

Giá trị các chỉ tiêu hàm mục tiêu

Thứ tự thí nghiệm

Nhiệt độ

Thời gian

y1, NTU

y2, Abs

30,6 30,0 29,7

1,01 0,98 0,97

1 2 3

40 (-) 40 (-) 40 (-)

30 (-) 30 (-) 30 (-)

Hàm lượng than 1,0 (-) 1,5(0) 2,0 (+)

4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

40 (-) 40 (-) 40 (-) 40 (-) 40 (-) 40 (-) 45 (0) 45 (0) 45 (0) 45 (0) 45 (0) 45 (0) 45 (0) 45 (0) 45 (0) 50 (+) 50 (+) 50 (+) 50 (+) 50 (+) 50 (+) 50 (+) 50 (+) 50 (+)

45 (0) 45 (0) 45 (0) 60 (+) 60 (+) 60 (+) 30 (-) 30 (-) 30 (-) 45 (0) 45 (0) 45 (0) 60 (+) 60 (+) 60 (+) 30 (-) 30 (-) 30 (-) 45 (0) 45 (0) 45 (0) 60 (+) 60 (+) 60 (+)

1,0 (-) 1,5(0) 2,0 (+) 1,0 (-) 1,5(0) 2,0 (+) 1,0 (-) 1,5(0) 2,0 (+) 1,0 (-) 1,5(0) 2,0 (+) 1,0 (-) 1,5(0) 2,0 (+) 1,0 (-) 1,5(0) 2,0 (+) 1,0 (-) 1,5(0) 2,0 (+) 1,0 (-) 1,5(0) 2,0 (+)

29,6 28,9 27,6 30,4 30,1 29,5 27,5 27,2 27,3 28,1 27,1 27,4 28,5 27,4 27,1 30,5 29,9 29,4 30,7 29,4 29,2 30,6 30,4 29,5

0,98 0,95 0,92 1,02 1,01 0,96 0,91 0,92 0,88 0,95 0,88 0,91 0,94 0,92 0,96 1,05 1,01 1,02 1,04 0,97 0,96 1,02 0,99 0,97

4.4.2. KẾT QUẢ TÍNH HÀM MONG ĐỌI BẰNG PHẦN MỀM TOÁN HỌC MAPLE 16 > solve({-ln(ln(1/.2)) = x+65y, -ln(ln(1/.63)) = x+76y}); print(`output redirected...`); # input placeholder {x = -7.850422378, y = 0.1134544213} Giải hệ tìm bo=x, b1=y: hệ số hồi quy > restart; giaihe := proc (a, b, c, d) local a1, a2, f1, f2; a1 := ln(ln(1/a)); a2 := ln(ln(1/c)); f1 := x+by; f2 := x+dy; solve({f1 = -a1, f2 = -a2}) end proc; print(`output redirected...`); # input placeholder proc(a, b, c, d) ... end; > giaihe1.1(0.63, 32.2, 0.2, 28.3); {x = -9.531875083, y = 0.3199996497} > giaihe1.2(0.63, 1.1, 0.2, 0.91); {x = -6.453141611, y = 6.568413863} > giaihe2.1(0.63, 30.7, 0.2, 27.2); {x = -10.17461724, y = 0.3565710383} > giaihe2.2(0.63, 1.05, 0.2, 0.88);

{x = -8.587876116, y = 8.914275957} Tính hàm mong đợi d_1 > restart; mdoi := proc (a, b, c) local y1, y2, y3; y1 := a+b*c; y2 := exp(-y1); y3 := exp(-y2) end proc; print(`output redirected...`); # input placeholder proc(a, b, c) ... end; > mdoi1.1(-9.53, 0.3, 32.2); 0.4155736472 > mdoi1.2(-9.53, 0.3, 31.1); 0.2948163208 > mdoi1.3(-9.53, 0.3, 30.9); 0.2733697275 > mdoi1.4(-9.53, 0.3, 31.6); 0.3494932272 > mdoi1.5(-9.53, 0.3, 29.9); 0.1736571198 > mdoi1.6(-9.53, 0.3, 29.7); 0.1558395944 > mdoi1.7(-9.53, 0.3, 30.4); 0.2216140807 > mdoi1.8(-9.53, 0.3, 30.1); 0.1922956455 > mdoi1.9(-9.53, 0.3, 30); 0.1828786778 > mdoi1.10(-9.53, 0.3, 31.5); 0.3384810847 > mdoi1.11(-9.53, 0.3, 31.3); 0.3165500864 > mdoi1.12(-9.53, 0.3, 30.5); 0.2317063159 > mdoi1.13(-9.53, 0.3, 29.3); 0.1229551636 > mdoi1.14(-9.53, 0.3, 28.4); 0.06420969835 > mdoi1.15(-9.53, 0.3, 28.6); 0.07534259308 > mdoi1.16(-9.53, 0.3, 29.5);

0.1389171270 > mdoi1.17(-9.53, 0.3, 28.5); 0.06963720903 > mdoi1.18(-9.53, 0.3, 28.3); 0.05905907800 > mdoi1.19(-9.53, 0.3, 30.2); 0.2018976904 > mdoi1.20(-9.53, 0.3, 29.6); 0.1472621674 > mdoi1.21(-9.53, 0.3, 29.4); 0.1308123718 > mdoi1.22(-9.53, 0.3, 31.7); 0.3605223453 > mdoi1.23(-9.53, 0.3, 30.4); 0.2216140807 > mdoi1.24(-9.53, 0.3, 30.2); 0.2018976904 > mdoi1.25(-9.53, 0.3, 31.6); 0.3494932272 > mdoi1.26(-9.53, 0.3, 30.4); 0.2216140807 > mdoi1.27(-9.53, 0.3, 30.1); 0.1922956455 > mdoi2.1(-6.45, 6.56, 1.1); 0.6282175033 > mdoi2.2(-6.45, 6.56, 1.08); 0.5885805513 > mdoi2.3(-6.45, 6.56, 1.07); 0.5678045395 > mdoi2.4(-6.45, 6.56, 1.09); 0.6087261954 > mdoi2.5(-6.45, 6.56, 1.05); 0.5244916439 > mdoi2.6(-6.45, 6.56, 1.02); 0.4558076066 > mdoi2.7(-6.45, 6.56, 1.08); 0.5885805513

> mdoi2.8(-6.45, 6.56, 1.09); 0.6087261954 > mdoi2.9(-6.45, 6.56, 1.06); 0.5464289030 > mdoi2.10(-6.45, 6.56, 1.02); 0.4558076066 > mdoi2.11(-6.45, 6.56, 0.96); 0.3120393448 > mdoi2.12(-6.45, 6.56, 0.98); 0.3600809845 > mdoi2.13(-6.45, 6.56, 0.97); 0.3359884408 > mdoi2.14(-6.45, 6.56, 1.01); 0.4321625460 > mdoi2.15(-6.45, 6.56, 0.95); 0.2883480366 > mdoi2.16(-6.45, 6.56, 0.94); 0.2650328061 > mdoi2.17(-6.45, 6.56, 0.91); 0.1985486817 > mdoi2.18(-6.45, 6.56, 0.93); 0.2422142173 > mdoi2.19(-6.45, 6.56, 1.1); 0.6282175033 > mdoi2.20(-6.45, 6.56, 1.01); 0.4321625460 > mdoi2.21(-6.45, 6.56, 1); 0.4082669067 > mdoi2.22(-6.45, 6.56, 1.04); 0.5020384563 > mdoi2.23(-6.45, 6.56, 1.03); 0.4791230881 > mdoi2.24(-6.45, 6.56, 1.02); 0.4558076066 > mdoi2.25(-6.45, 6.56, 1.12); 0.6651719835 > mdoi2.26(-6.45, 6.56, 1.08);

0.5885805513 > mdoi2.27(-6.45, 6.56, 1.07); 0.5678045395 > mdoi3.1(-10.17, 0.35, 30.6); 0.5583617370 > mdoi3.2(-10.17, 0.35, 30); 0.4872764132 > mdoi3.3(-10.17, 0.35, 29.7); 0.4499961649 > mdoi3.4(-10.17, 0.35, 29.6); 0.4373772719 > mdoi3.5(-10.17, 0.35, 28.9); 0.3476564098 > mdoi3.6(-10.17, 0.35, 27.6); 0.1891355746 > mdoi3.7(-10.17, 0.35, 30.4); 0.5352602144 > mdoi3.8(-10.17, 0.35, 30.1); 0.4994755401 > mdoi3.9(-10.17, 0.35, 29.5); 0.4246817655 > mdoi3.10(-10.17, 0.35, 27.5); 0.1782428412 > mdoi3.11(-10.17, 0.35, 27.2); 0.1472621674 > mdoi3.12(-10.17, 0.35, 27.3); 0.1572911708 > mdoi3.13(-10.17, 0.35, 28.1); 0.2471053821 > mdoi3.14(-10.17, 0.35, 27.2); 0.1472621674 > mdoi3.15(-10.17, 0.35, 27.4); 0.1676229058 > mdoi3.16(-10.17, 0.35, 28.5); 0.2966177560 > mdoi3.17(-10.17, 0.35, 27.4); 0.1676229058

> mdoi3.18(-10.17, 0.35, 27.3); 0.1572911708 > mdoi3.19(-10.17, 0.35, 30.5); 0.5468911038 > mdoi3.20(-10.17, 0.35, 29.9); 0.4749567235 > mdoi3.21(-10.17, 0.35, 29.4); 0.4119223424 > mdoi3.22(-10.17, 0.35, 30.7); 0.5696661060 > mdoi3.23(-10.17, 0.35, 29.4); 0.4119223424 > mdoi3.24(-10.17, 0.35, 29.2); 0.3862658467 > mdoi3.25(-10.17, 0.35, 30.6); 0.5583617370 > mdoi3.26(-10.17, 0.35, 30.4); 0.5352602144 > mdoi3.27(-10.17, 0.35, 29.5); 0.4246817655 > mdoi4.1(-8.58, 8.91, 1.01); 0.5180733585 > mdoi4.2(-8.58, 8.91, 0.98); 0.4235176473 > mdoi4.3(-8.58, 8.91, 0.97); 0.3909306115 > mdoi4.4(-8.58, 8.91, 0.98); 0.4235176473 > mdoi4.5(-8.58, 8.91, 0.95); 0.3254864277 > mdoi4.6(-8.58, 8.91, 0.92); 0.2307582337 > mdoi4.7(-8.58, 8.91, 1.02); 0.5479465988 > mdoi4.8(-8.58, 8.91, 1.01); 0.5180733585 > mdoi4.9(-8.58, 8.91, 0.96);

0.3581685594 > mdoi4.10(-8.58, 8.91, 0.91); 0.2012842739 > mdoi4.11(-8.58, 8.91, 0.88); 0.1231614187 > mdoi4.12(-8.58, 8.91, 0.89); 0.1472339600 > mdoi4.13(-8.58, 8.91, 0.95); 0.3254864277 > mdoi4.14(-8.58, 8.91, 0.92); 0.2307582337 > mdoi4.15(-8.58, 8.91, 0.91); 0.2012842739 > mdoi4.16(-8.58, 8.91, 0.94); 0.2931607596 > mdoi4.17(-8.58, 8.91, 0.92); 0.2307582337 > mdoi4.18(-8.58, 8.91, 0.96); 0.3581685594 > mdoi4.19(-8.58, 8.91, 1.05); 0.6309848118 > mdoi4.20(-8.58, 8.91, 1.01); 0.5180733585 > mdoi4.21(-8.58, 8.91, 1.02); 0.5479465988 > mdoi4.22(-8.58, 8.91, 1.04); 0.6044810262 > mdoi4.23(-8.58, 8.91, 0.97); 0.3909306115 > mdoi4.24(-8.58, 8.91, 0.96); 0.3581685594 > mdoi4.25(-8.58, 8.91, 1.02); 0.5479465988 > mdoi4.26(-8.58, 8.91, 0.99); 0.4557001669 > mdoi4.27(-8.58, 8.91, .97); 0.3909306115

4.4.3. TỔNG HỢP KẾT QUẢ TÍNH HÀM MONG ĐỢI (d1, d2) CHO CÁC MỤC TIÊU y1, y2 VÀ CHẬP CÁC MỤC TIÊU (D)

d1

d2

D

Thứ tự thí nghiệm

CÁ NGỪ ĐẠI DƯƠNG

0.622 0.483 0.455 0.549 0.313 0.285 0.384 0.341 0.327 0.536 0.510 0.398 0.230 0.244 0.271 0.257 0.192 0.230 0.356 0.271 0.117 0.562 0.384 0.356 0.549 0.384 0.341

0.628 0.588 0.567 0.608 0.524 0.455 0.588 0.608 0.546 0.455 0.312 0.360 0.335 0.432 0.228 0.265 0.198 0.242 0.628 0.432 0.408 0.502 0.479 0.455 0.665 0.588 0.567

0.625 0.533 0.508 0.578 0.405 0.360 0.475 0.455 0.423 0.494 0.399 0.379 0.278 0.325 0.249 0.261 0.195 0.236 0.473 0.342 0.218 0.531 0.429 0.402 0.604 0.475 0.440

d1

d2

D

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 Thứ tự thí nghiệm

CÁ TRA

1 2 3 4 5 6

0.556 0.487 0.451 0.438 0.351 0.196

0.569 0.494 0.468 0.494 0.41 0.333

0.562 0.490 0.459 0.465 0.379 0.255

7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

0.533 0.499 0.426 0.185 0.155 0.162 0.253 0.145 0.175 0.302 0.175 0.145 0.545 0.475 0.414 0.567 0.414 0.389 0.556 0.533 0.426

0.592 0.569 0.442 0.306 0.227 0.227 0.415 0.227 0.306 0.387 0.333 0.442 0.658 0.569 0.592 0.637 0.468 0.442 0.592 0.520 0.468

0.562 0.533 0.434 0.238 0.188 0.192 0.324 0.181 0.231 0.342 0.241 0.253 0.599 0.520 0.495 0.601 0.440 0.415 0.574 0.526 0.447

4.5. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI ĐỘ ẨM, ĐỘ BỀN GEL VÀ TÍNH CHẤT CẢM QUAN CỦA GELATIN THEO THỜI GIAN BẢO QUẢN

Thời gian, ngày

0

15

30

45

60

75

90

105

120 Thông số

Độ ẩm, %

Gelatin cá Ngừ Đại Dương

LDPE-NT

8,65±0,38 11,36±0,42 13,42±0,51 15,61±0,35 17,98±0,42 18,43±0,29 18,64±0,34 18,76±0,42

HDPE-NT

4,53±0,30 4,53±0,30 4,97±0,45 5,23±0,47 5,76±0,36 5,92±0,31 6,03±0,51 6,09±0,38 6,15±0,37 6,21±0,28

LDPE-NL

4,53±0,30 5,03±0,43 6,07±0,51 6,87±0,34 7,05±0,31 7,48±0,29 7,92±0,38 8,06±0,37 8,18±0,36

HDPE-NL

4,53±0,30 4,67±0,46 4,75±0,31 4,86±0,23 4,92±0,35 4,98±0,28 5,04±0,41 5,09±0,38 5,12±0,31

Gelatin cá Tra LDPE-TT

8,65±0,41 11,36±0,40 13,42±0,31 15,61±0,38 17,98±0,36 18,43±0,24 18,64±0,29 18,76±0,42

HDPE-TT

4,56±0,20 4,56±0,20 4,97±0,25 5,23±0,28 5,76±0,46 5,92±0,41 6,03±0,48 6,09±0,42 6,15±0,31 6,21±0,26

LDPE-TL

4,56±0,20 5,03±0,43 5,47±0,41 5,87±0,37 6,05±0,51 6,48±0,26 6,92±0,36 7,06±0,52 7,18±0,36

HDPE-TL

4,56±0,20 4,67±0,47 4,75±0,37 4,86±0,63 4,92±0,46 4,98±0,43 5,04±0,50 5,09±0,45 5,12±0,27

Độ bền gel, gam Gelatin cá Ngừ Đại Dương

LDPE-NT

HDPE-NT

102,8±1,02 102,0±1,14 101,3±0,98 102,4±1,24 103,8±1,41 101,4±1,09 102,7±1,57 102,8±1,06 101,9±1,34

LDPE-NL

102,8±1,02 101,5±1,06 103,0±1,24 102,5±1,07 101,4±1,02 101,9±1,35 102,3±1,05 102,2±1,01 102,7±0,96

HDPE-NL

102,8±1,02 102,5±1,06 101,9±0,97 101,6±1,01 103,7±0,94 102,8±1,08 102,7±1,10 100,9±0,89 101,5±1,02

102,8±1,02 101,9±1,00 103,3±0,98 103,5±0,86 102,4±1,06 103,1±1,12 102,5±1,03 101,8±1,02 102,9±1,14

Gelatin cá Tra LDPE-TT

HDPE-TT

251,3±1,86 250,9±1,23 251,5±1,72 250,6±1,91 252,3±1,89 250,1±1,59 252,7±1,93 251,5±1,08 250,5±1,82

LDPE-TL

251,3±1,86 252,4±1,08 252,7±1,85 251,8±1,86 250,9±1,41 253,0±1,97 251,5±1,37 252,2±1,91 252,6±1,50

HDPE-TL

251,3±1,86 250,3±1,79 253,1±1,83 251,3±1,82 253,4±1,98 251,6±1,84 251,9±2,03 253,0±1,79 251,6±1,49

251,3±1,86 252,7±2,04 252,1±1,90 253,2±1,02 251,3±1,69 253,1±1,95 251,3±1,03 252,7±1,38 253,1±2,05

4.6. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ CẢM QUAN CỦA SẢN PHẨM GELATIN VÀ KẸO DẺO PHIẾU DÁNH GIÁ CẢM QUAN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHO ĐIỂM

Họ và tên:………………………………… Ngày thử: 22/5/2016

và định lượng cường độ mùi tanh của mẫu Gelatin theo thang điểm sau:

Không phát hiện mùi Mùi cực nhẹ : 0 : 1

Mùi nhẹ Mùi vừa phải : 2 : 3

Mùi cực mạnh Mùi mạnh : 5 : 4

Trả lời:

436 326 675

Mẫu Điểm

Nhận xét: ………………………………………………………………………

Phòng Thí nghiệm Phân tích Cảm quan PHIẾU TRẢ LỜI Phép thử cho điểm Bạn nhận được 4 mẫu Gelatin được ký hiệu 436, 375, 675 và 326. Bạn hãy ngửi 375 KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ CẢM QUAN MÙI GELATIN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHO ĐIỂM

Mẫu Thành viên

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tổng điểm Điểm TB GNĐD (436) 5 4 4 5 3 5 4 4 4 5 43 4,3±0,48a GNĐDT (375) 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 3 0,3±0,04c GTRA (675) 4 4 4 5 4 4 3 4 4 5 41 4,1±0,46b GTRAT (326) 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 2 0,2±0,03d

PHIẾU DÁNH GIÁ CẢM QUAN BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỊ HIẾU

CHẤP NHẬN (CHO ĐIỂM)

Họ và tên:………………………………… Ngày thử: 20/4/2017

độ ưa thích của mình đối với 2 mẫu kẹo theo thang điểm sau:

: 1 : 6 Tương đối thích Cực kỳ không thích

: 7 : 2 Thích Rất không thích

: 8 : 3 Rất thích Không thích

: 9 : 4 Cực kỳ thích Tương đối không thích

Không thích cũng không ghét: 5

Trả lời:

627

Mẫu Điểm

Nhận xét: ………………………………………………………………………

Phòng Thí nghiệm Phân tích Cảm quan PHIẾU TRẢ LỜI Phép thử thị hiếu chấp nhận (cho điểm) Bạn nhận được 2 mẫu kẹo được ký hiệu 593, 627. Bạn hãy thử nếm và cho mức 593

KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ CẢM QUAN SẢN PHẨM KẸO DẺO GELATIN BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỊ HIẾU CHẤP NHẬN (THỊ HIẾU CHO ĐIỂM)

Thành viên Thành viên Mẫu 1 (Sử dụng gelatin cá Tra) Mẫu 1 (Sử dụng gelatin cá Tra) Mẫu 3 (Sử dụng gelatin heo thị trường) Mẫu 3 (Sử dụng gelatin heo thị trường)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 Mẫu 2 (Sử dụng gelatin NĐ D biến tính bằng transgluta- minase) 7 6 7 8 8 7 7 8 8 9 8 9 7 8 8 9 8 9 8 7 8 8 7 8 7 8 7 7 8 9 7 6 7 7 8 7 8 9 6 6 7 8 9 8 9 7 6 8 9 8 9 8 7 7 8 7 8 8 7 8 7 8 9 6 6 7 8 7 7 8 9 8 7 8 7 6 7 7 7 8 8 8 7 8 7 7 8 9 9 8 7 8 7 7 8 9 8 7 8 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 Mẫu 2 (Sử dụng gelatin NĐ D biến tính bằng transgluta -minase) 6 6 6 8 8 7 7 8 8 7 8 6 8 7 8 9 8 8 7 7 6 7 7 7 8 7 6 6 8 8 7 7 9 7 6 6 8 8 7 7 8 8 7 8 6 8 7 8 9 8 8 7 7 6 7 7 7 8 7 6 6 8 8 7 7 8 6 7 7 7 8 7 8 7 7 8 8 7 8 8 7 8 9 7 7 8 7 8 8 9 8 6 7 7 7 8 7 8 7

8 9 8 9 7 6 8 9 8 9 8 7 7 8 7 8 8 8 9 8 9 7 6 8 9 8 9 7 7 7 8 9 8 8 7 6 7 7 7 8 8 8 7 8 7 7 8 9 9 8 7 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 8 7 8 6 8 7 8 9 8 8 7 7 6 7 7 7 8 7 8 8 7 8 8 7 8 9 7 7 8 7 8 8 9 8

8 7 8 8 8 7 6 8 8 8 7 7 6 7 8 7 7 Mẫu 3 759 Mẫu 1 750 Mẫu 2 753

7.5±0,88a 7.53±0,72a 7.58±0,78a

34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 Tổng điểm Điểm trung bình

4.7. KẾT QUẢ THEO DÕI SỰ THAY ĐỔI TÍNH CHẤT LÝ HÓA, CẢM QUAN CỦA THỊT BÒ ĐƯỢC BẢO

QUẢN LẠNH

Chỉ tiêu

Chỉ số Acid

Trạng thái

Độ ẩm, %

pH

thiobarbituric (TBA), mg

Độ màu

TVB-N, mg/100g

malonaldehyde/kg

Loại màng, thời gian (ngày)

Thịt nguyên liệu

Thịt đàn hồi tốt, màu đỏ đậm, mùi thơm đặc trưng của thịt.

80,33±1,97 6,12±0,14 5,35±0,12

0,011±0,0

Thịt đàn hồi tốt, màu đỏ tươi, mùi thơm đặc trưng của thịt

G9-20

80,01±1,62 5,94±0,19 6,85±0,21

0,013±0,002

G12-20

Thịt đàn hồi tốt, màu đỏ tươi, mùi thơm đặc trưng của thịt

79,76±1,05 5,91±0,17 6,87±0,26

0,012±0,001

Sau 1 ngày

G15-20

Thịt đàn hồi tốt, màu đỏ tươi, mùi thơm đặc trưng của thịt

79,24±1,18

5,96,19

6,75±0,24

0,013±0,002

Thịt đàn hồi tốt, màu đỏ hơi nhạt, mùi thơm đặc trưng của thịt

G0-0

79,55±1,13 5,94±0,16 6,77±0,31

0,02±0,001

Thịt đàn hồi tốt, màu đỏ tươi, mùi thơm đặc trưng của thịt.

G9-20

77,31±1,26 6,26±0,21 9,85±0,41

0,019±0,001

Sau 2 ngày

G12-20

77,24±1,45 6,24±0,19 9,68±0,43

0,018±0,002

Thịt đàn hồi tốt, màu đỏ tươi, mùi thơm đặc trưng của thịt.

L*= 30,47±0,78 a*= 16,22±0,43 b*= 5,43±0,12 L*= 31,09±0,63 a*= 16,14±0,28 b*= 5,12±0,21 L*= 30,75±0,64 a*= 16,42±0,35 b*= 5,89±0,14 L*= 30,75±0,64 a*= 16,42±0,35 b*= 5,89±0,14 L*= 31,57±0,72 a*= 15,62±0,38 b*= 5,67±0,24 L*= 31,04±0,65 a*= 16,01±0,3 b*= 5,92±0,15 L*= 30,97±0,67 a*= 16,31±0,33

Chỉ tiêu

Chỉ số Acid

Trạng thái

Độ ẩm, %

pH

thiobarbituric (TBA), mg

Độ màu

TVB-N, mg/100g

malonaldehyde/kg

Loại màng, thời gian (ngày)

G15-20

Thịt đàn hồi tốt, màu đỏ tươi, mùi thơm đặc trưng của thịt.

77,46±1,26 6,27±0,21 9,95±0,48

0,018±0,001

Thịt đàn hồi tốt, màu đỏ hơi nhạt, mùi thơm đặc trưng của thịt.

G0-0

77,75±1,16 6,39±0,23 11,85±0,41

0,023±0,001

Thịt đàn hồi tốt, màu đỏ tươi hơi nhạt, thịt vẫn còn thơm.

G9-20

75,93±1,31 6,41±0,2 12,05±0,56

0,024±0,001

G12-20

Thịt đàn hồi tốt, màu đỏ tươi hơi nhạt, thịt vẫn còn thơm.

76,80±1,45 6,32±0,19 11,85±0,58

0,023±0,002

Sau 3 ngày

G15-20

Thịt đàn hồi tốt, màu đỏ tươi hơi nhạt, thịt vẫn còn thơm.

76,62±1,43 6,36±0,15 11,32±0,38

0,022±0,001

Thịt vẫn còn tính đàn hồi, màu đỏ hơi nhạt, thịt vẫn còn thơm.

G0-0

75,74±1,24 7,15±0,36 25,85±0,62

0,025±0,001

G9-20

73,59±1,35 6,68±0,2

0,027±0,001

23,25±0,86

Sau 4 ngày

G12-20

74,40±1,05 6,47±0,19 17,05±0,56

0,025±0,00

Thịt vẫn còn tính đàn hồi, màu đỏ hơi nhạt, mùi thơm của thịt giảm, chưa xuất hiện mùi lạ. Thịt vẫn còn tính đàn hồi, màu đỏ hơi nhạt, mùi thơm của thịt giảm,

b*= 5,87±0,12 L*= 31,07±0,87 a*= 16,67±0,34 b*= 5,97±0,13 L*= 32,86±0,94 a*= 15,47±0,48 b*= 5,28±0,26 L*= 32,03±0,57 a*= 15,98±0,42 b*= 6,87±0,18 L*= 31,07±0,58 a*= 16,08±0,31 b*= 6,94±0,15 L*= 31,54±0,59 a*= 16,12±0,35 b*= 6,79±0,17 L*= 34,79±0,98 a*= 14,24±0,41 b*= 6,23±0,21 L*= 34,02±1,28 a*= 15,78±0,41 b*= 6,27±0,25 L*= 33,32±0,78 a*= 16,08±0,31

Chỉ tiêu

Chỉ số Acid

Trạng thái

Độ ẩm, %

pH

thiobarbituric (TBA), mg

Độ màu

TVB-N, mg/100g

malonaldehyde/kg

Loại màng, thời gian (ngày)

G15-20

74,86±1,25 6,58±0,21 16,75±0,76

0,026±0,001

G0-0

72,25±1,24 7,79±0,39 32,45±0,96

0,036±0,002

G9-20

70,79±1,84 7,76±0,67 33,15±0,76

0,036±0,002

Sau 5 ngày

G12-20

71,45±1,75 7,68±0,82 31,45±0,61

0,031±0,001

G15-20

71,78±1,84 7,71±0,73 31,39±0,31

0,032±0,003

chưa xuất hiện mùi lạ. Thịt vẫn còn tính đàn hồi, màu đỏ hơi nhạt, mùi thơm của thịt giảm, chưa xuất hiện mùi lạ. Thịt không còn tính đàn hồi, trở nên sẫm màu, trên bề mặt thịt có xuất hiện nhớt, xuất hiện mùi lạ. Thịt không còn tính đàn hồi, màu sẫm, trên bề mặt thịt có xuất hiện nhớt, thịt có mùi lạ. Thịt không còn tính đàn hồi, màu sẫm, trên bề mặt thịt có xuất hiện nhớt, thịt có mùi lạ. Thịt không còn tính đàn hồi, màu sẫm, trên bề mặt thịt có xuất hiện nhớt, thịt có mùi lạ.

b*= 6,67±0,15 L*= 33,89±1,23 a*= 15,42±0,34 b*= 6,12±0,28 L*= 38,19±1,08 a*= 11,04±0,91 b*= 7,43±0,28 L*= 38,04±1,38 a*= 10,12±0,97 b*= 8,03±0,38 L*= 37,89±1,90 a*= 11,84±1,02 b*= 8,73±0,47 L*= 37,21±1,78 a*= 11,24±1,03 b*= 8,97±0,48