Nghiên cứu động học trích ly collagen từ da cá tra (Pangasius hypophthalmus)

JSLHU JOURNAL OFSCIENCE<br /> JOURNAL OF SCIENCE https://tapchikhdt.lhu.edu.vn<br /> OFJSLHU<br /> LAC HONG<br /> OF UNIVERSITY<br /> LAC HON G UNIVERS ITY T p chí Khoa h c L c Hhttp://tapchikhdt.lhu.edu.vn<br /> ng<br /> T p chí Khoa h c L c H ng 2019, 7, 001-001<br /> <br /> <br /> NGHIÊN C U NG H C TRÍCH LY COLLAGEN T DA CÁ TRA<br /> (PANGASIUS HYPOPHTHALMUS)<br /> Kinetic of collagen extraction from the skin of tra fish (Pangasius<br /> hypophthalmus)<br /> Lê Th Thu H ng1,a, Nguy n Hoàng D ng2,b, Phan ình Tu n3,c<br /> 1<br /> Khoa K Thu t Hóa H c & Môi Tr ng, Tr ng i h c L c H ng, ng Nai, Vi t Nam<br /> 2<br /> Khoa K Thu t Hóa H c, Tr ng i h c Bách Khoa, Thành ph H Chí Minh, Vi t Nam<br /> 3<br /> Tr ng i h c Tài Nguyên và Môi Tr ng, Thành ph H Chí Minh, Vi t Nam<br /> a<br /> lethuhuong1976@yahoo.com, bdzung@hcmut.edu.vn, cpdtuan@hcmunre.edu.vn<br /> <br /> TÓM T T. Mô hình ng h c trích ly collagen t da cá tra (Pangasius hypophthalmus) c xu t d a trên c s nghiên<br /> c u so sánh ba mô hình ng h c là mô hình khu ch tán Fick, mô hình Peleg và mô hình ng h c b c hai. Trên c s ánh<br /> giá m c t ng thích c a ba mô hình v i th c nghi m theo h s t ng quan - R2, sai s toàn ph ng trung bình – RMSD<br /> và sai s tuy t i trung bình – P (%); k t qu tính toán cho th y mô hình ng h c b c hai có các h s : R2 > 0,998; P <<br /> 6,489 % và RMSD < 0,415) có m c t ng thích v i th c nghi m cao nh t. Dùng mô hình b c hai mô t ng h c trích<br /> ly collagen t da cá tra theo s nh h ng c a ba y u t n ng acid acetic, t s dung môi/ da cá và hàm l ng enzyme<br /> pepsin. Sai s gi a s li u tính toán theo mô hình ng h c b c hai và th c nghi m dao ng trong kho ng 0,33 % - 4,39 %;<br /> i u ó ch ng t mô hình d oán t ng thích t t v i th c nghi m.<br /> T KHOÁ: pangasius hypophthalmus, ng h c trích ly, collagen<br /> ABSTRACT. The empirical kinetic models for collagen extraction from the skin of tra fish (Pangasius hypophthalmus) were<br /> studied using three kinetic models, namely the second order rate, Fick’s law diffusion and Peleg’s models. On the basis of<br /> assessing three models with experiment according to the correlation coefficient R2, root mean square deviation – RMSD and<br /> P(%); The second order rate law was found to be the best model capable of predicting the extraction data with R 2 > 0,998; P<br /> – value < 6,489 % and RMSD < 0,415. Kinetic model base on the second order equation was successfully developed to<br /> describe the extraction processes with different processing variables: acetic acid concentration, liquid to solid ratio, and<br /> pepsin content. The verification of the developed model showed that the experimental values agreed with the predicted ones,<br /> with percentage error differences in range of 0,33% – 4,39 %.<br /> KEYWORDS: pangasius hypophthalmus, kinetic, collagen<br /> <br /> 1. GI I THI U Nghiên c u ng h c trích ly collagen t da cá tra nh m<br /> l a ch n các thông s công ngh thích h p và thông qua mô<br /> Collagen là m t lo i protein ch y u c a ch t n n ngo i<br /> hình hóa v ng h c trích ly d oán c hàm l ng<br /> bào và mô liên k t [1], [2]. Collagen chi m 30 % t ng l ng<br /> collagen theo th i gian trích ly, t ng kh n ng ch ng i u<br /> protein c a c th , óng vai trò then ch t trong thành ph n<br /> khi n quá trình trích ly có ý ngh a l n trong quá trình s n<br /> c u t o c a các mô liên k t nh da, gân, x ng, dây<br /> xu t collagen, giúp ti t ki m th i gian, n ng l ng và chi phí<br /> ch ng,…Collagen là m t lo i v t li u sinh h c c ng<br /> s n xu t.<br /> d ng r ng rãi trong công nghi p s n xu t m ph m, th c<br /> ph m và d c ph m [3], [4]. 2. N I DUNG<br /> Trích ly collagen t da cá Tra b ng dung d ch acid acetic<br /> 2.1 Nguyên li u<br /> b sung enzyme pepsin là quá trình trích ly r n - l ng. n<br /> nay ã có nhi u nghiên c u mô t ng h c và c ch c a Nguyên li u là da cá Tra thu nh n t Công ty C ph n<br /> quá trình trích ly r n- l ng c a các tác gi : Taralka S.V và Th y S n Vi t An (QL 91, Khóm Th nh An, P. M Th i,<br /> Garkal D.J [5] s d ng mô hình chuy n kh i, mô hình ng Tp. Long Xuyên, t nh An Giang) và c x lý theo ph ng<br /> h c b c hai và mô hình khu ch tán nghiên c u quá trình pháp c a Le Thi Thu Huong et al [9].<br /> trích ly các thành ph n ho t tính t m t s lo i th o d c;<br /> Stela Jokic và c ng s [6] gi nh quá trình trích ly tuân theo 2.2 Ph ng pháp trích ly collagen<br /> quy lu t h p ph và s d ng ba mô hình (mô hình Peleg, mô Collagen c trích ly theo ph ng pháp c a Nagai và<br /> hình Page và mô hình logarith) nghiên c u quá trình tách Suzuki [10] v i m t s c i ti n cho phù h p v i i t ng và<br /> chi t polyphenol t ng t h t u nành b ng dung môi n c m c tiêu nghiên c u. Da cá sau x lý s c c t nh n<br /> và ethanol; Simeonov và c ng s [7] s d ng mô hình kích c kho ng (3 x 3) mm em trích ly collagen b ng<br /> khu ch tán nghiên c u ng h c quá trình trích ly dung d ch acid acetic k t h p v i enzyme pepsin.<br /> furostanal saponin t cây t t lê (Tribulus terrestris); Ana Nhi t trong quá trình tách chi t collagen luôn duy trì<br /> Bucic Kojic và c ng s [8] s d ng mô hình h p ph c a 4 oC nh m c ch ho t ng c a các enzyme và h vi sinh<br /> Peleg nghiên c u ng h c c a quá trình trích ly<br /> polyphenol t h t nho,… Nhìn chung các ph ng pháp Received: June, 10th, 2019<br /> nghiên c u ng h c trích ly r n –l ng có th d a trên c s Accepted: July, 18th, 2019<br /> sau: nh lu t khu ch tán Fick, quy lu t ng h c b c hai *Corresponding Author<br /> ho c quy lu t h p ph Peleg. Email: lethuhuong1976@yahoo.com<br /> <br /> <br /> T p chí Khoa h c L c H ng 17<br /> Nghiên c u ng h c trích ly collagen t da cá tra (Pangasius Hypophthalmus)<br /> v t trong da cá, ng n ng a s phân gi i protein [11], [12].<br /> Ph ng pháp khu y th ng c s d ng gia t ng t c<br /> khu ch tán collagen t da cá vào môi tr ng trích ly [13], V i C là n ng collagen trong dung d ch th i i m t<br /> [14], [15]; trong nghiên c u trích ly collagen t da cá tra, t c (mol/m3); D là h ng s khu ch tán (m2/h); t là th i gian trích<br /> khu y c ch n là 200 vòng/phút. ly (h); x là b dày mi ng da cá (m).<br /> Kh o sát hi u su t trích ly collagen ( ) theo th i gian (t): Theo Warren L. McCabe và c ng s [17] l y tích phân<br /> 2; 4; 6; 8; 12; 24 h. Các y u t nh h ng n quá trình trích ph ng trình (2.4) k t h p v i các gi nh ã t ra ta có<br /> ly collagen nh : n ng acid acetic (M), hàm l ng enzyme ph ng trình sau:<br /> pepsin (kh i l ng enzyme pepsin / kh i l ng da cá) và t<br /> s dung môi/da cá (ml/g) thay i trong kho ng sau:<br /> N ng acid acetic (M): 0,25; 0,35; 0,45; 0,55; 0,65; 0,75<br /> Hàm l ng enzyme pepsin ( % ): 0,25; 0,35; 0,45; 0,55;<br /> 0,65; 0,75; 0,85<br /> T s dung môi/da cá = L/S (ml/g): 20; 40; 60; 80; 100 V i là n ng trung bình c a collagen trong da cá<br /> V i m i thí nghi m ch thay i thông s c a m t y u t , th i i m t<br /> các y u t còn l i n nh giá tr c nh.<br /> Hi u su t trích ly collagen (%) = (Hàm l ng<br /> hydroxyproline trong dung d ch / Hàm l ng hydroxyproline<br /> trong da cá) * 100 Nh v y h s khu ch tán D có th xác nh qua ph ng<br /> trình sau:<br /> 2.3 Các mô hình ng h c nghiên c u<br /> Ba mô hình ng h c hai tham s là mô hình khu ch tán<br /> Fick, mô hình Peleg và mô hình ng h c b c hai dùng trong<br /> Theo Perez và c ng s (2011) [18], v i th i gian trích ly<br /> nghiên c u ng h c trích ly collagen d a trên các gi nh<br /> dài ch có s h ng th nh t có ý ngh a, các s h ng th<br /> sau: (1) Mi ng da cá có kích th c, b dày ng nh t (m);<br /> hai tr i r t nh nên ph ng trình (2.5) có th vi t d i d ng<br /> (2) S phân b c a collagen trên mi ng da là ng nh t; (3)<br /> sau:<br /> S khu ch tán c a collagen ch x y ra theo chi u t trung<br /> tâm n b m t mi ng da cá.<br /> 2.3.1 Mô hình h p ph Peleg<br /> Ph ng trình (2.7) còn có th vi t d i d ng sau:<br /> Theo Bucic – Kojic và c ng s (2007) [8] Quá trình trích<br /> ly r n – l ng theo mô hình Peleg có d ng nh sau:<br /> t V i y là hi u su t trích ly collagen.<br /> C = 0+<br /> K1 +K2 .t t Y= 1-y ta có:<br /> V i C là n ng collagen trong dung d ch t i th i i m t<br /> (mg collagen/g da cá), C0 là n ng collagen trong dung<br /> d ch t i th i i m ban u t=0, K1 là h ng s t c trích ly L y logarit (2.9) ta c:<br /> Peleg (phút.g da cá/mg collagen) và K2 (g da cá/mg collagen)<br /> là h ng s cân b ng Peleg (khi quá trình trích ly t n tr ng<br /> thái cân b ng t ∞).<br /> gi i ph ng trình (2.1) có th t ra các gi nh ( i u Ph ng trình (2.9) c dùng v th lnY theo t và<br /> ki n biên) nh sau: N ng collagen trong dung d ch t i th i xác nh h s khu ch tán D.<br /> i m ban u b ng 0 (C0 = 0) nên ph ng trình (2.1) có d ng 2.3.3 Mô hình ng h c b c hai<br /> nh sau:<br /> Theo Handayani A.D và công s [19], t c phân gi i<br /> t<br /> C= collagen t da cá vào dung d ch acid acetic x y ra theo<br /> K1 +K2 .t ph ng trình sau:<br /> Hay dC<br /> = k( -C)2<br /> dt<br /> V i k là h ng s t c trích ly b c hai (g da cá/mg<br /> Ph ng trình (2.3) c dùng ki m tra s t ng thích collagen.gi ), Ce là n ng cân b ng c a collagen trong<br /> gi a k t qu th c nghi m và mô hình. dung d ch (mg collagen/g da cá) và C n ng c a collagen<br /> H ng s t c trích ly Peleg – K1 liên quan v i t c trong dung d ch th i i m t (mg collagen/g da cá).<br /> trích ly ban u th i i m t 0 theo ph ng trình sau B0 = Tích phân ph ng trình (2.10) v i các gi nh ã t và<br /> 1/K1 (mg collagen/g da cá. phút) và h ng s cân b ng Peleg i u ki n biên: t = 0 ÷ t; C = 0 ÷ C ta c:<br /> – K2 liên quan v i hàm l ng collagen cân b ng C* khi t<br /> ∞ theo ph ng trình sau C* = 1/K2 (mg collagen/g da cá).<br /> 2.3.2 Mô hình khu ch tán Fick<br /> Theo Boucher và c ng s [16] t c khu ch tán c a ch t<br /> tan t bên trong n b m t ch t r n s ki m soát toàn b quá<br /> trình trích ly và c tính toán theo ph ng trình sau:<br /> <br /> <br /> <br /> 18 T p chí Khoa h c L c H ng<br />  Lê Th Thu H ng, Nguy n Hoàng D ng, Phan ình Tu n<br /> <br /> 30<br /> 0,25M<br /> 25<br /> 0,35M<br /> 20<br /> 0,45M<br /> 15<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> t/C<br /> 0,55M<br /> 10<br /> 0,65M<br /> 5<br /> 0,75M<br /> 0<br /> 0 480 960 1440<br /> (a) t (phút)<br /> <br /> Ph ng trình (2.17) c bi n i v d ng tuy n tính nh<br /> sau: 25<br /> 20ml/g<br /> 20<br /> 40ml/g<br /> Khi t ti n n 0, t c trích ly collagen ban u h (mg<br /> collagen/g da cá. gi ) c tính nh sau: 15<br /> 60ml/g<br /> <br /> <br /> t/C<br /> 10<br /> Th (2.19) vào (2.18) và s p x p l i ta có ph ng trình 80ml/g<br /> sau 5<br /> 100ml/g<br /> 0<br /> (b) 0 480 960 1440<br /> T ph ng trình (2.18) v th hàm s t/C theo t d a t (phút)<br /> vào k t qu th c nghi m và ph ng pháp bình ph ng c c<br /> ti u ta s xác nh c h ng s t c trích ly (k), t c<br /> trích ly collagen ban u (h) và n ng collagen trong dung 30<br /> d ch khi t tr ng thái cân b ng (C e). 0,25%<br /> Trong tr ng h p quá trình trích ly collagen tuân theo quy 25<br /> 0,35%<br /> lu t ng h c b c hai, ta có th dùng mô hình này kh o<br /> 20<br /> sát nh h ng c a các bi n s n ng acid acetic, hàm l ng 0,45%<br /> enzyme pepsin và t s R/L n hi u su t trích ly collagen 15<br /> t/C<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 0,55%<br /> b i vì k, h, Ce u có m i quan h v i các bi n s trên.<br /> 10 0,65%<br /> 2.4 Ph ng pháp xác nh hàm l ng hydroxyproline<br /> nh l ng hydroxyproline theo ph ng pháp c a 5 0,75%<br /> Ignat’eva N.Y và c ng s (2007) [20].<br /> 0 0,85%<br /> 2.5 Ph ng pháp x lý s li u 0 240 480 720 960 1200 1440<br /> <br /> T t c các thí nghi m c th c hi n 3 l n l p l i tính (c) t (phút)<br /> giá tr trung bình, x lý th ng kê b ng ph n m m Excel 97-<br /> 2003, ph n m m Design Expert (Software Version 10, Stat- Hình 1. K t qu th c nghi m (các ký hi u) và mô hình ( ng<br /> Ease Inc), ph n m m th ng kê R-3.2.2. li n nét) c a quá trình trích ly collagen t da cá tra theo mô hình<br /> Peleg d i tác ng c a (a)- N ng acid acetic; (b)- T s L/S<br /> 3. K T QU và (c) - Hàm l ng enzyme pepsin.<br /> 3.1 Nghiên c u ng h c c a quá trình trích ly collagen Bên c nh ó, B ng 1 trình bày các thông s t c trích ly<br /> theo mô hình Peleg (1/K1) và hàm l ng collagen khi h trích ly t tr ng thái<br /> cân b ng (1/K2) c a mô hình Peleg theo s nh h ng c a<br /> C s ánh giá s phù h p c a m t mô hình d a vào các y u t n ng acid acetic, t s L/S và hàm l ng<br /> h s t ng quan tuy n tính R2, sai s bình ph ng trung enzyme pepsin: n ng acid acetic là 0,55M t c trích<br /> bình RMSD và giá tr sai s tuy t i trung bình P. Giá tr R ly collagen t cao nh t là 0,784 (mg collagen/g da cá. phút)<br /> ≈ 1, RMSD và P càng nh thì mô hình càng t t [21]. Quá và hàm l ng collagen t ng ng là 92,585 (mg collagen/g<br /> trình trích ly collagen t da cá tra (Pangasius da cá); t s L/S = 60 ml/g t c trích ly collagen t cao<br /> hypophthalmus) d i tác ng c a các y u t n ng acid nh t là 0,784 (mg collagen/g da cá. phút) và hàm l ng<br /> acetic, t s L/S, hàm l ng enzyme pepsin c trình bày collagen t ng ng là 95,276 (mg collagen/g da cá); hàm<br /> hình 1. (a), (b), (c) theo mô hình Peleg cho th y có s t ng l ng pepsin là 0,45 % t c trích ly collagen t cao nh t<br /> quan ch t ch gi a mô hình và th c nghi m, v i h s t ng là 0,697 (mg collagen/g da cá. phút) và hàm l ng collagen<br /> quan 0,99 ≤ R2 ≤ 1; sai s bình ph ng trung bình RMSD < t ng ng là 85,537 (mg collagen/g da cá).<br /> 0,53 và sai s tuy t i trung bình P < 7%.<br /> <br /> <br /> T p chí Khoa h c L c H ng 19<br /> Nghiên c u ng h c trích ly collagen t da cá tra (Pangasius Hypophthalmus)<br /> B ng 1. Các thông s ng h c và giá tr t ng quan th ng kê<br /> c a quá trình trích ly collagen t da cá tra theo mô hình Peleg 5 0,25M<br /> <br /> Y ut Các h s th c Giá tr t ng quan 4 0,35M<br /> nh nghi m th ng kê 3 0,45M<br /> h ng<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> ln(1-y)<br /> 1/K1 1/K2 2 0,55M<br /> <br /> (mg (mg P 1 0,65M<br /> R2 RMSD<br /> collagen/g collagen/g (%)<br /> da cá. phút) da cá) 0 0,75M<br /> 0 4 8 12 16 20 24<br /> N ng acid acetic (M) (a)<br /> t (h)<br /> 0,25 0,469 62,048 1,000 0,140 1,03 5<br /> 20ml/g<br /> 8<br /> 0,35 0,497 66,155 0,999 0,210 1,61 4 40ml/g<br /> 5<br /> 0,45 0,701 89,054 0,998 0,276 3,73 3 60ml/g<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> ln(1-y)<br /> 6 2<br /> 0,55 0,784 92,585 0.998 0,237 3,79 80ml/g<br /> 6 1 100ml/g<br /> 0,65 0,652 83,697 0,998 0,211 2,43<br /> 5 0<br /> 0,75 0,490 81,273 0,988 0,314 3,45 0 4 8 12 16 20 24<br /> 1 (b) t (h)<br /> L/S (ml/g)<br /> <br /> 20 0,446 74,554 0,997 0,423 5<br /> 5,46 0,25%<br /> 9 4 0,35%<br /> 40 0,561 83,927 0,998 0,276 3,09<br /> 3 0,45%<br /> 3<br /> 60 0,784 95,276 0,996 0,237 3,81<br /> ln(1-y)<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 0,55%<br /> 2<br /> 2 0,65%<br /> 80 0,586 100,590 0,996 0,314 3,51<br /> 1<br /> 0,75%<br /> 2<br /> 100 0,528 104,425 0,992 0,448 6,25 0 0,85%<br /> 3 0 4 8 12 16 20 24<br /> Pepsin (%) (c)<br /> t (h)<br /> 0,25 0,540 59,690 1,000 0,235 1,99 Hình 2. K t qu th c nghi m (các ký hi u) và mô hình ( ng<br /> 3 li n nét) c a quá trình trích ly collagen t da cá tra theo mô hình<br /> 0,35 0,600 80,896 0,996 0,372 3,64 khu ch tán Fick d i tác ng c a (a) - c a n ng acid acetic;<br /> (b) - T s L/S và (c) - Hàm l ng enzyme pepsin.<br /> 0<br /> 0,45 0,697 85,537 0,998 0,293 4,27 3.3 Nghiên c u ng h c c a quá trình trích ly collagen<br /> 8 theo mô hình ng h c b c hai<br /> 0,55 0,615 95,514 0,997 0,456 4,59<br /> Quá trình trích ly collagen t da cá tra d i tác ng c a<br /> 5 các y u t n ng acid acetic, t s L/S, hàm l ng enzyme<br /> 0,65 0,606 98,776 0,999 0,211 3,60<br /> pepsin c trình bày hình 3. (a), (b), (c) theo mô hình<br /> 7<br /> 0,75 0,594 103,530 0,996 0,349 4,85 ng h c b c hai cho th y có s t ng quan ch t ch gi a<br /> mô hình và th c nghi m, v i h s t ng quan 0,998 ≤ R2 ≤<br /> 7<br /> 0,85 0,579 103,426 0,999 0,271 2,63 1; sai s bình ph ng trung bình RMSD < 0,415 và sai s<br /> 9 tuy t i trung bình P < 6,489 %.<br /> 3.2 Nghiên c u ng h c c a quá trình trích ly collagen So sánh ba mô hình: Peleg, khu ch tán Fick và ng h c<br /> theo mô hình khu ch tán Fick b c hai d a trên c s ánh giá các h s R2, RMSD và P<br /> (%) c trình bày b ng 2 cho th y m c t ng thích<br /> Quá trình trích ly collagen t da cá tra d i tác ng c a v i th c nghi m s p x p theo th t t ng d n c a h s t ng<br /> các y u t n ng acid acetic, t s L/S, hàm l ng enzyme quan tuy n tính R2 nh sau: Mô hình Fick < mô hình Peleg<br /> pepsin c trình bày hình 2. (a), (b), (c) theo mô hình < mô hình ng h c b c hai. Nh v y d a vào h s t ng<br /> khu ch tán Fick th hi n m i t ng quan gi a mô hình và quan R2 có th th y mô hình khu ch tán Fick t ng thích kém<br /> th c nghi m, v i h s t ng quan R2 thay i trong kho ng v i th c nghi m. Hai mô hình còn l i cho th y h s R2 c a<br /> 0,67 ≤ R2 ≤ 0,93; m c t ng thích gi a mô hình và th c mô hình b c hai cao h n mô hình Peleg. ng th i, xét v<br /> nghi m t ng d n khi gia t ng hàm l ng và t l c a các y u giá tr sai s bình ph ng trung bình (RMSD) và sai s tuy t<br /> t nh h ng; h s sai s bình ph ng trung bình RMSD < i trung bình (P) nh n th y, các h s c a mô hình b c hai<br /> 0,27 và sai s tuy t i trung bình P < 8,5%. (0,424 và 5,279) th p h n mô hình Peleg (0,456 và 6,253).<br /> <br /> <br /> <br /> 20 T p chí Khoa h c L c H ng<br />  Lê Th Thu H ng, Nguy n Hoàng D ng, Phan ình Tu n<br /> <br /> 25 55,247 960 103,56 105,12 1,10<br /> 0,25M 55,247 1200 106,26 109,08 2,00<br /> 20<br /> 0,35M 55,247 1440 108,14 112,15 2,84<br /> 15 Pepsin<br /> 0,45M<br /> t/C<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> (%)<br /> 0,494 240 75,43 74,57 0,61<br /> 10 0,55M<br /> 0,65M<br /> 0,494 480 92,43 96,98 3,22<br /> 5<br /> 0,494 720 99,93 102,49 1,81<br /> 0,75M<br /> 0 0,494 960 104,16 108,34 2,95<br /> (a) 0 240 480 720 960 1200 1440<br /> t (phút) 0,494 1200 106,87 113,08 4,39<br /> 0,494 1440 108,76 114,89 4,33<br /> 20 2<br /> Tóm l i, trên c s so sánh các h s R , RMSD và P cho<br /> 20ml/g<br /> th y: mô hình ng h c b c hai có m c t ng thích v i<br /> 15 th c nghi m cao nh t và c ng n gi n, d áp d ng. Do<br /> 40ml/g<br /> ó, mô hình ng h c b c hai c ch n mô t ng h c<br /> 60ml/g<br /> t/C<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 10 trích ly collagen.<br /> 80ml/g 3.4 Xác nh hàm l ng collagen và t c trích ly theo<br /> 5<br /> 100ml/g mô hình ng h c b c hai<br /> 0 Ph ng trình ng h c b c hai th hi n s ph<br /> (b) 0 240 480 720 960 1200 1440<br /> t (phút) thu c c a hàm l ng collagen theo th i gian, t c trích ly<br /> ban u (h) và hàm l ng collagen cân b ng (Ce). xác<br /> 25 nh hàm l ng collagen theo n ng acid, t s L/S và hàm<br /> 0,25%<br /> 20 l ng enzyme pepsin, ta c n xác nh các h s k, h, Ce ph<br /> 0,35% thu c n ng acid, t s L/S và hàm l ng enzyme pepsin.<br /> 15 0,45% - Xác h s k, h, Ce ph thu c vào n ng acid acetic (A)<br /> t/C<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 0,55% b ng cách v th hàm s theo s li u c trình bày b ng<br /> 10 1; D a vào h s t ng quan R2 ≈ 1 ch n hàm a th c th<br /> 0,65%<br /> hi n m i liên h gi a k, h, C v i acid acetic [22].<br /> 5 0,75%<br /> k(A) = 7.10-7A2 – 0,0001A + 0,0001 (R2 = 0,844) (3.1)<br /> 0 0,85%<br /> 0 240 480 720 960 1200 1440 Ce(A) = - 494,8A3 + 368,4A2 + 84,7A + 41,98<br /> (c) t (phút) (R2 = 0,842) (3.2)<br /> Hình 3. K t qu th c nghi m (các ký hi u) và mô hình ( ng h(A) = -15,97A3 + 18,58A2 – 5,56A + 1,07<br /> li n nét) c a quá trình trích ly collagen t da cá tra theo mô hình<br /> (R2 = 0,904) (3.3)<br /> ng h c b c hai d i tác ng c a (a) - N ng acid<br /> acetic; (b)- T s L/S và (c)- Hàm l ng enzyme pepsin Th (3.3), (3.4) vào ph ng trình (2.20) ta c ph ng<br /> B ng 2. Hàm l ng collagen xác nh t th c nghi m và mô hình trình:<br /> d oán theo th i gian trích ly các n ng acid acetic, hàm<br /> l ng enzyme pepsin, t s L/S khác nhau<br /> <br /> Ct tính Ct th c Sai<br /> Acetic Th i gian<br /> toán nghi m s<br /> (M) (phút) Ph ng trình (3.4) có th dùng d oán hàm l ng<br /> (mg/g) (mg/g) (%)<br /> collagen trong d ch trích ly (ho c hi u su t trích ly collagen)<br /> 0,474 240 74,07 76,89 1,99 theo s thay i n ng acid acetic (0,25 - 0,75M); trong<br /> th i gian 0- 24 gi , v i hàm l ng pepsin là 0,5% và t l<br /> 0,474 480 89,23 92,92 2,61 L/S là 60 ml/g.<br /> 0,474 720 95,77 94,10 1,18 Xác h s k, h, Ce ph thu c vào t l L/S (R) và hàm<br /> 0,474 960 99,41 101,25 1,30 l ng enzyme pepsin (E) theo cách t ng t nh i v i acid<br /> acetic.<br /> 0,474 1200 101,73 102,69 0,68<br /> 3.5 Ki m tra s phù h p c a mô hình ng h c b c hai<br /> 0,474 1440 103,33 106,37 2,15 v i th c nghi m<br /> L/S(ml/g<br /> K t qu xác nh hàm l ng collagen t th c nghi m và<br /> )<br /> 55,247 240 75,01 75,94 0,66 hàm l ng collagen tính c t ph ng trình d oán (3.4)<br /> 55,247 480 91,90 92,37 0,33 n ng acid acetic 0,474 M; t l l ng/r n 55,247 ml/g;<br /> hàm l ng pepsin 0,494 % theo th i gian trích ly. M c<br /> 55,247 720 99,36 101,89 1,79<br /> chênh l ch gi a s li u tính toán và th c nghi m dao ng<br /> <br /> T p chí Khoa h c L c H ng 21<br /> Nghiên c u ng h c trích ly collagen t da cá tra (Pangasius Hypophthalmus)<br /> trong kho ng 0,33 % – 4,39 % (v i tin c y 95 %); i u ó [10]Nagai, T.; Suzuki, N. Isolation and characterization of collagen<br /> cho th y ph ng trình d oán t ng thích t t v i th c from zhizostomous jellyfish (Rhopilema asamushi. Food<br /> nghi m. Ph ng trình (3.4) có th dùng d oán hàm Chemistry, 2000, 70, 205-208.<br /> l ng collagen theo th i gian trích ly v i n ng acid acetic [11]Ghaly, A.E.; Dave, D.; Budge, S.; Brooks, M. S. Fish spoilage<br /> mechanism and preservation techniques: Review. American<br /> trong vùng kh o sát.<br /> Journal of Applied Sciences, 2010, 7, 859-877.<br /> 4. K T LU N [12] Aukkanit, N.; Garnjanagoonchorn, W. Temperature effects on<br /> type I pepsin solubilised collagen extraction from silver - line<br /> ánh giá m c t ng thích v i th c nghi m c a ba mô grunt skin and its in vitro fibril self- assembly. Journal of<br /> hình ng h c trích ly (Peleg, Fick và mô hình b c hai) theo Science Food Agriculture, 2010, 90, 2627-2632.<br /> các h s R2, RMSD, P (%) nh n th y mô hình ng h c b c [13] Wang, L.; Yang, B.; Du, X. Q. Extraction of acid soluble<br /> hai có t ng thích cao nh t, ti p theo là mô hình Peleg và collagen from grass carp (Ctenopharyngodon idella) skin.<br /> th p nh t là mô hình khu ch tán Fick. Trên c s mô hình Journal of Food Process Engineering, 2009, 32, 743-751.<br /> ng h c b c hai xác nh c, có th d oán hàm l ng [14] Kiew, L. P.; Mat Don, M. Screening of significant factors in<br /> collagen extraction from hybrid Clarias sp. using a statistical<br /> collagen thu c theo th i gian trích ly, t c trích ly và tool. International Food Research Journal, 2013, 20, 1913-<br /> th i i m mà h trích ly t n cân b ng. 1920.<br /> 5. C M N [15]Nagai, T. Collagen from Diamondback Squid (Thy-sanoteuthis<br /> rhombus) Outer Skin. Zeitschrift fur Naturforschung, 2004, 59,<br /> Tác gi xin c m n Tr ng i h c L c H ng và Tr ng 271-275.<br /> i h c Bách Khoa Thành ph H Chí Minh ã t o i u ki n [16] Boucher, D. F.; Brier, J. C.; Osburn, J. O. Extraction of oil<br /> v th i gian, trang thi t b th c nghi m tác gi th c hi n from a porous solid. Transfer American Institute Chemical<br /> nghiên c u này. Engineering, 1942, 38, 967-993.<br /> [17] Warren, L. M.; Julian, C. S.; Harriott, P. Unit Operation of<br /> 6. TÀI LI U THAM KH O Chemical Engineering; McGraw Hill Companies, 2005.<br /> [18] Perez, E. E; Carelli, A. A.; Crapiste, G. H. Temperature-<br /> [1] Shoulders, M.; Raines, R. Collagen structure and stability. Ann. dependent diffusion coefficient of oil from different sunflower<br /> Rev. Biochem, 2009, 78, 929-958. seeds during extraction with hexane. Journal of Food<br /> [2] Gordon, M.; Haln, R. Collagens. Cell Tissue Ress. 2010, 339, Engineering, 2011, 105, 180-185.<br /> 247-257. [19] Handayani, A. D.; Sutrisno; Indraswati, N.; Ismadji, S.<br /> [3] Nair, L.; Laurencin, C. Biodegradable polymers as biomaterial. Extraction of astaxanthin from giant tiger (Panaeus monodon)<br /> Prog. Polym. Sci. 2007, 32, 762-798. shrimp waste using palm oil: Studies of extraction kinetics and<br /> [4] Rao, K. Recent developments of collagen based materials for thermodynamic. Bioresource Technology, 2008, 99, 4414-<br /> mecical applications and drug delivery system. Journal of 4419.<br /> Biomaterial Science, 1995, 7, 623-631. [20] Ignat'eva, N. Y.; Danilov, N. A.; Averkiev, S. V.; Obrezkova,<br /> [5] Taralka, S. V.; Garkal, D. J. Solid- liquid extraction process of M. V.; Lunin, W.; Sobol, E. N. Determination of<br /> active ingredients from medicinal plants mathematical models. hydroxyproline in tissues and the evaluation of the collagen<br /> International Journal of Chemical Sciences and Applications, content of the tissues. Journal of Analytical Chemistry, 2007,<br /> 2010, 1, 82-85. 62, 51-57.<br /> [6] Jokic, S.; Velic, D.; Bilic, M.; Bocic-Kojic, A.; Planinic, M.; [21] Zhang, B.; Chen, Y.; Wei, X.; Li, M.; Wang, M. Optimization<br /> Tomas, S. Modelling of the process of solid - liquid extraction of conditions for collagen extraction from the swim bladders of<br /> of total polyphenols from soybeans. Czech Journal Food grass carp (Ctenopharyngodon idella) by response surface<br /> Science, 2010, 28 (3), 206-212. methodology. International Journal of Food Engineering,<br /> [7] Simeonov, E.; Koleva, V.; Chilev, C. Solid liquid extraction of 2010, 6, 1-18.<br /> furostanal saponins from Tribulus terrestris. Journal of [22] Kittiphattanabawon, P.; Benjakul, S.; Visessanguan, W.;<br /> University of Chemical Technology and Metallurgy, 2011, 46, Kishimura, H.; Shahidi, F. Isolation and characterisation of<br /> 309-314. collagen from the skin of brownbanded bamboo shark<br /> [8] Bucic-Kojic, A.; Planinic, M.; Tomas, S.; Bilic, M. & Velic, D. (Chiloscyllium punctatum). Food Chemistry, 2010, 119, 1519-<br /> Study of solid- liquid extraction kinetics of total polyphenols 1526.<br /> from grape seeds. Journal of Food Engineering, 2007, 81, 236-<br /> 242.<br /> [9] Le Thi Thu Huong; Nguyen Ngoc Truong; Nguyen Hoang<br /> Dung; Phan Dinh Tuan. Treatment of Tra fish (Pangasius<br /> hypophthalmus) skin for collagen extraction. Journal of Science<br /> and Technology, 2010, 48, 319-328.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 22 T p chí Khoa h c L c H ng<br />