Tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng thủy phân cơ thịt đỏ cá ngừ sọc dưa (Sarda orientalis) với xúc tác enzyme protamex để thu dịch protein thủy phân bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm

ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 3(124).2018<br /> <br /> 19<br /> <br /> TỐI ƯU HÓA CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN PHẢN ỨNG THỦY PHÂN<br /> CƠ THỊT ĐỎ CÁ NGỪ SỌC DƯA (SARDA ORIENTALIS)<br /> VỚI XÚC TÁC ENZYME PROTAMEX ĐỂ THU DỊCH PROTEIN THỦY PHÂN<br /> BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUY HOẠCH THỰC NGHIỆM<br /> OPTIMIZATION OF PARAMETERS FOR HYDROLYSIS REACTION OF RED MEAT OF<br /> STRIPED TUNA (SARDA ORIENTALIS) WITH PROTAMEX ENZYME AS A CATALYST TO<br /> OBTAIN PROTEIN HYDROLYSATE SOLUTION BY USING APPLIED STATISTICS AND<br /> PROBABILITY FOR ENGINEERS<br /> Bùi Xuân Đông, Ngô Thị Ngọc Bích, Bùi Viết Cường*<br /> Trường Đại học Bách Khoa - Đại học Đà Nẵng; bvcuong@dut.udn.vn<br /> Tóm tắt - Dựa trên kết quả nghiên cứu ban đầu, tối ưu hóa các<br /> yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng thủy phân cơ thịt đỏ cá ngừ sọc<br /> dưa với xúc tác enzyme Protamex nhằm thu dịch protein thủy phân<br /> được tiến hành. Mô hình toán học cấp 1 với hàm mục tiêu là mức<br /> độ thủy phân được lựa chọn. Sau khi phân tích mức độ ảnh hưởng<br /> của từng yếu tố và sự tương tác của các yếu tố đến mức độ thủy<br /> phân cùng với ý nghĩa của hệ số b, phương trình hồi quy có dạng:<br /> DH = 50,052 – 4,54200×X1 – 66,3600×X2 – 0,975175×X3 +<br /> 0,109658×X1×X3 + 1,29208×X2×X3, trong đó, DH là mức độ thủy<br /> phân (%), X1 là thời gian phản ứng thủy phân (h), X2 là tỷ lệ enzyme<br /> Protamex:cơ thịt đỏ cá ngừ sọc dưa (w:w) và X3 là nhiệt độ phản<br /> ứng thủy phân (°C). Điều kiện tối ưu là thời gian phản ứng thủy<br /> phân: 5h, tỷ lệ enzyme Protamex:cơ thịt đỏ cá ngừ sọc dưa:<br /> 0,5:100 (w:w) và nhiệt độ phản ứng thủy phân là 60°C. Với điều<br /> kiện tối ưu, mức độ thủy phân đạt giá trị cực đại là 7,3113%.<br /> <br /> Abstract - Based on preliminary research results, optimization of<br /> parameters for hydrolysis reaction of red meat of striped tuna with<br /> Protamex enzyme as a catalyst to obtain protein hydrolysate is<br /> carried out by using the mathematical model with first order, and<br /> target of regression fucntion is degree of hydrolysis (DH). After<br /> analyzing degree of effect of parameters and interaction of<br /> parameters on degree of hydrolysis and the meaning of b varience<br /> in regression function, we have regression fuction of DH = 50.052<br /> – 4.54200×X1 – 66.3600×X2 – 0.975175×X3 + 0.109658×X1×X3 +<br /> 1.29208×X2×X3, in which, DH is degree of hydrolysis (%), X1 is<br /> hydrolysis reaction time (h), X2 is ratio of Protamex to red meat of<br /> striped tuna (w:w), and X3 is hydrolysis reaction temperature (°C).<br /> The maximal value of degree of hydrolysis is 7.3113% when<br /> reaction time is 5h, ratio of Protamex to red meat of striped tuna is<br /> 0,5:100 (w:w), and reaction temperature is 60°C.<br /> <br /> Từ khóa - Enzyme Protamex; cơ thịt đỏ cá ngừ sọc dưa; phản ứng<br /> thủy phân; mô hình toán học; phương trình hồi quy.<br /> <br /> Key words - Protamex enzyme; red meat of striped tuna;<br /> hydrolysis reaction; mathematical model; regression function.<br /> <br /> 1. Đặt vấn đề<br /> Công nghiệp đánh bắt, chế biến và thương mại hải sản là<br /> nguồn lợi kinh tế chính của nhiều quốc gia trên thế giới [1].<br /> Trong công nghiệp chế biến hải sản, 40% khối lượng hải sản<br /> đánh bắt được sử dụng cho con người và 60% khối lượng hải<br /> sản đánh bắt bị thải ra môi trường ở dạng chất thải rắn như:<br /> đầu, da, xương, ... [2]. Cá ngừ là nhóm hải sản được đánh bắt<br /> chính và có vùng phân bố rộng ở các vùng biển Việt Nam.<br /> Xuất khẩu cá ngừ đạt 400 triệu USD mỗi năm và là nguồn<br /> xuất khẩu hải sản chính của Việt Nam. Khoảng 100.000 tấn<br /> phụ phẩm của công nghiệp chế biến cá ngừ được tạo ra mỗi<br /> năm và cơ thịt đỏ cá ngừ chiếm 2%. Cơ thịt đỏ cá ngừ có giá<br /> trị dinh dưỡng cao nhất khi so sánh với các phụ phẩm khác<br /> của công nghiệp chế biến cá ngừ. Tuy nhiên, cơ thịt đỏ cá ngừ<br /> hiện nay chưa được sử dụng tương xứng với giá trị dinh dưỡng<br /> khi dùng làm thức ăn gia súc hoặc bán ở các chợ đầu mối với<br /> giá rất thấp, từ 4.000 đến 5.000 VNĐ/kg [3].<br /> Protein thủy phân hải sản được sử dụng như một thành<br /> phần tạo chức năng cho các sản phẩm thực phẩm bởi vì protein<br /> có khả năng tạo bọt, tạo gel, tạo nhũ tương, ... [4]. Phản ứng<br /> thủy phân với xúc tác enzyme có nhiều ưu điểm như điều kiện<br /> phản ứng “nhẹ nhàng” hơn so với xúc tác phi enzyme, do đó<br /> giá trị dinh dưỡng của sản phẩm thủy phân cao hơn, enzyme<br /> có tính đặc hiệu, do đó mức độ tinh khiết của sản phẩm thủy<br /> phân cao hơn so với xúc tác phi enzyme, bởi vì không hoặc ít<br /> hình thành sản phẩm phụ [5, 6]. Do đó, xúc tác enzyme được<br /> sử dụng phổ biến trong quá trình thủy phân cơ thịt đỏ cá ngừ<br /> <br /> để thu nhận dịch protein thủy phân [3, 6, 7].<br /> Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố (thời gian phản<br /> ứng thủy phân, tỷ lệ enzyme Protamex:cơ thịt đỏ cá ngừ sọc<br /> dưa và nhiệt độ phản ứng thủy phân) đối với phản ứng thủy<br /> phân cơ thịt đỏ cá ngừ sọc dưa bằng enzyme Protamex để<br /> thu dịch protein thủy phân đã được tiến hành, nhằm nâng cao<br /> hiệu quả kinh tế của ngành công nghiệp đánh bắt và chế biến<br /> cá ngừ, cũng như giải quyết các vấn đề liên quan đến môi<br /> trường [7]. Tuy nhiên, các kết quả đã được công bố trên còn<br /> mang tính rời rạc, không có sự tương tác giữa các yếu tố ảnh<br /> hưởng. Bên cạnh đó, tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến<br /> phản ứng thủy phân cơ thịt đỏ cá ngừ sọc dưa với xúc tác<br /> enzyme Protamex để thu dịch protein thủy phân chưa được<br /> tiến hành, do đó các điều kiện tối ưu chưa được xác định.<br /> Nghiên cứu này được tiến hành nhằm mục đích tối ưu<br /> hóa các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng trên. Kết quả<br /> nghiên cứu sẽ đặt nền tảng cơ bản cho các nghiên cứu tiếp<br /> theo về sử dụng enzyme Protamex để thủy phân cơ thịt đỏ<br /> cá ngừ sọc dưa, đặc biệt là xác định được điều kiện tối ưu<br /> cho phản ứng này với xúc tác là enzyme Protamex thương<br /> mại, trong đó hàm mục tiêu là mức độ thủy phân, để có thể<br /> tiến tới sản xuất thử nghiệm và sản xuất với quy mô lớn.<br /> 2. Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu<br /> 2.1. Nguyên liệu và phương pháp xử lý nguyên liệu<br /> Cơ thịt đỏ cá ngừ sọc dưa được cung cấp bởi nhà máy<br /> đồ hộp Hạ Long, Đà Nẵng. Nguyên liệu được xay nhỏ bằng<br /> <br /> Bùi Xuân Đông, Ngô Thị Ngọc Bích, Bùi Viết Cường<br /> <br /> 20<br /> <br /> máy xay (Luxta, Việt Nam) và lựa chọn bằng sàng phân<br /> loại có đường kính lỗ sàng 3 – 3,5 mm. Sau đó, nguyên liệu<br /> được chia nhỏ thành từng khối (100 gram/khối) và lưu trữ<br /> ở -20°C – 2°C cho các phân tích tiếp theo.<br /> 2.2. Enzyme Protamex<br /> Enzyme Protamex được cung cấp bởi Công ty TNHH<br /> xuất nhập khẩu vật tư khoa học quốc tế - STECH<br /> International. Enzyme Protamex thu nhận từ vi khuẩn<br /> Bacillus và được phép sử dụng trong thực phẩm theo quy<br /> định của Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên hiệp<br /> quốc (FAO) và tổ chức Y tế thế giới (WHO). Các thông số<br /> kỹ thuật của enzyme Protamex: hoạt độ là 1,5 AU (Anson<br /> Units)/g; pH hoạt động tối thích trong khoảng từ 5,5 đến<br /> 7,5; nhiệt độ hoạt động tối thích trong khoảng từ 45°C đến<br /> 65°C; nhiệt độ bảo quản trong khoảng từ 0°C đến 5°C.<br /> 2.3. Quá trình thủy phân<br /> Quá trình thủy phân cơ thịt đỏ cá ngừ sọc dưa được tiến<br /> hành trong bình Erlenmeyer 250 mL bằng thủy tinh có nút<br /> đậy nhám, phản ứng thủy phân được tiến hành ở pH tự<br /> nhiên của cơ thịt đỏ cá ngừ sọc dưa, tỷ lệ phối trộn giữa cơ<br /> thịt đỏ cá ngừ sọc dưa:nước là 1:1 (w:w). Nhiệt độ của phản<br /> ứng thủy phân được kiểm soát bằng tủ ấm (Memmert BE –<br /> 400, Đức). Sau khi kết thúc phản ứng thủy phân, enzyme<br /> Protamex bị vô hoạt ở nhiệt độ 95°C trong 15 phút bằng<br /> cách đun cách thủy. Dịch protein thủy phân thu được sau<br /> phản ứng được lọc qua giấy lọc Whatman No. 1. Dịch lọc<br /> được bảo quản trong tủ lạnh ở nhiệt độ 4°C cho các phân<br /> tích tiếp theo [7].<br /> 2.4. Xây dựng mô hình toán học và ma trận thí nghiệm<br /> Mối quan hệ giữa các yếu tố ảnh hưởng (thời gian phản<br /> ứng thủy phân, tỷ lệ enzyme Protamex:cơ thịt đỏ cá ngừ<br /> sọc dưa và nhiệt độ phản ứng thủy phân) đối với mức độ<br /> thủy phân là tuyến tính [7]. Do đó, mô hình toán học cấp 1<br /> được lựa chọn để mô tả mối quan hệ của các yếu tố ảnh<br /> hưởng đến mức độ thủy phân của phản ứng thủy phân cơ<br /> thịt đỏ cá ngừ sọc dưa với xúc tác enzyme Protamex nhằm<br /> thu dịch protein thủy phân.<br /> Quy hoạch trực giao cấp 1 với phương pháp thực<br /> nghiệm toàn phần được sử dụng. Số lượng thí nghiệm cần<br /> thực hiện được tính theo công thức: n = 2k. Trong đó, n là<br /> số thí nghiệm cần thực hiện, k là số các yếu tố ảnh hưởng.<br /> Dựa trên kết quả của nghiên cứu ban đầu [7], mức và<br /> khoảng biến thiên của các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng<br /> thủy phân cơ thịt đỏ cá ngừ sọc dưa với xúc tác enzyme<br /> Protamex để thu dịch protein thủy phân được thể hiện ở<br /> Bảng 1.<br /> Bảng 1. Mức, khoảng biến thiên của các yếu tố ảnh hưởng [9, 10]<br /> Các yếu tố ảnh hưởng<br /> Thời gian phản ứng thủy phân (h)<br /> Tỷ lệ enzyme Protamex:cơ thịt đỏ cá ngừ<br /> sọc dưa (w:w)<br /> Nhiệt độ phản ứng thủy phân (°C)<br /> <br /> Khoảng biến thiên<br /> Mức<br /> Mức<br /> dưới<br /> trên<br /> 3<br /> 5<br /> 0,3:100<br /> <br /> 0,5:100<br /> <br /> 50<br /> <br /> 60<br /> <br /> Mô hình toán học bậc 1 có dạng [9, 10]:<br /> DH = b0 + b1X1 + b2X2 + b3X3 + b12X1X2 + b13X1X3 +<br /> b23X2X3 + b123X1X2X3<br /> <br /> Trong đó:<br /> X1: Thời gian phản ứng thủy phân (h);<br /> X2: Tỷ lệ enzyme Protamex:cơ thịt đỏ cá ngừ sọc dưa<br /> (w:w);<br /> X3: Nhiệt độ phản ứng thủy phân (°C);<br /> bi (i=1,2,3): Hệ số trong phương trình hồi quy ứng với ảnh<br /> hưởng bậc 1 của các yếu tố đối với mức độ thủy phân;<br /> bij (i=1,2,3; j=1,2,3): Hệ số trong phương trình hồi quy ứng<br /> với ảnh hưởng của tương tác cặp của các yếu tố đối với<br /> mức độ thủy phân;<br /> b123: Hệ số trong phương trình hồi quy ứng với ảnh<br /> hưởng của tương tác của ba yếu tố đối với mức độ thủy phân.<br /> Phần mềm Minitab (Version 16, Minitab Inc.,<br /> Pennsylvania State, USA) được sử dụng để xây dựng ma<br /> trận thí nghiệm.<br /> Bảng 2. Ma trận thí nghiệm<br /> TT<br /> <br /> X1 (h)<br /> <br /> X2 (w:w)<br /> <br /> X3 (°C)<br /> <br /> 1<br /> 2<br /> 3<br /> 4<br /> 5<br /> 6<br /> 7<br /> 8<br /> <br /> 3<br /> 5<br /> 3<br /> 5<br /> 3<br /> 5<br /> 3<br /> 5<br /> <br /> 0,3:100<br /> 0,3:100<br /> 0,5:100<br /> 0,5:100<br /> 0,3:100<br /> 0,3:100<br /> 0,5:100<br /> 0,5:100<br /> <br /> 50<br /> 50<br /> 50<br /> 50<br /> 60<br /> 60<br /> 60<br /> 60<br /> <br /> 2.5. Xác định hàm lượng axit amin tự do trong dịch<br /> protein thủy phân<br /> Phương pháp đồng được xây dựng bởi C. P. Pope và M.<br /> F. Stevens được sử dụng để xác định hàm lượng axit amin<br /> tự do trong dịch protein thủy phân [11].<br /> 2.6. Xác định mức độ thủy phân<br /> Mức độ thủy phân (DH) được xác định theo công thức<br /> [7]:<br /> NAA − NAA0<br /> DH =<br /> × 100%<br /> N0A − NAA0<br /> Trong đó:<br /> NAA : Hàm lượng nitrogen axit amin trong dịch protein<br /> thủy phân sau quá trình thủy phân (%);<br /> NAA0 : Hàm lượng nitrogen axit amin trong cơ thịt đỏ cá<br /> ngừ sọc dưa trước quá trình thủy phân (%);<br /> N0A : Hàm lượng nitrogen tổng trong cơ thịt đỏ cá ngừ<br /> sọc dưa trước quá trình thủy phân (%).<br /> Hàm lượng nitrogen axit amin và nitrogen tổng trong<br /> cơ thịt đỏ cá ngừ sọc dưa trước khi thủy phân lần lượt là<br /> 0,349% và 4,154% [7].<br /> 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận<br /> Mỗi điều kiện của phản ứng thủy phân cơ thịt đỏ cá ngừ<br /> sọc dưa với xúc tác enzyme Protamex để thu dịch protein<br /> thủy phân được lặp lại ba lần, tương ứng với ba mức độ<br /> thủy phân (DH1, DH2, DH3) được xác định. Kết quả thí<br /> nghiệm được thể hiện ở Bảng 3.<br /> <br /> ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 3(124).2018<br /> <br /> Bảng 3. Kết quả thí nghiệm<br /> <br /> TT<br /> <br /> DH1 (%)<br /> <br /> DH2 (%)<br /> <br /> DH3 (%)<br /> <br /> 1<br /> 4,608<br /> 4,608<br /> 4,608<br /> 2<br /> 6,019<br /> 6,724<br /> 7,781<br /> 3<br /> 3,903<br /> 5,314<br /> 4,608<br /> 4<br /> 7,076<br /> 6,371<br /> 7,781<br /> 5<br /> 1,788<br /> 1,083<br /> 1,083<br /> 6<br /> 4,608<br /> 7,429<br /> 3,788<br /> 7<br /> 3,198<br /> 3,903<br /> 3,198<br /> 8<br /> 7,429<br /> 7,076<br /> 7,429<br /> Các hệ số của phương trình hồi quy cấp 1, sự tương<br /> thích của phương trình hồi quy với thực nghiệm (R2) được<br /> tính toán bằng phần mềm Minitab (Version 16, Minitab<br /> Inc., Pennsylvania State, USA). Mức độ ảnh hưởng của các<br /> yếu tố, sự tương tác của các yếu tố đến mức độ thủy phân<br /> của phản ứng thủy phân cơ thịt đỏ cá ngừ sọc dưa với xúc<br /> tác enzyme Protamex nhằm thu dịch protein thủy phân, ý<br /> nghĩa của các hệ số b trong phương trình hồi quy được đánh<br /> giá qua giá trị P, với mức độ tin cậy 95% [10].<br /> R2 thể hiện sự tương thích của phương trình hồi quy cấp<br /> 1 với thực nghiệm là 0,8838; chứng tỏ phương trình hồi quy<br /> được xây dựng bởi phần mềm Minitab có mức độ tương<br /> thích cao với thực nghiệm. Để nâng cao mức độ bền vững<br /> phương trình hồi quy cấp 1, mức độ ảnh hưởng của các yếu<br /> tố ảnh hưởng và sự tương tác của các yếu tố đến mức độ thủy<br /> phân và ý nghĩa của các hệ số b trong phương trình hồi quy<br /> cấp 1 cần được đánh giá thông qua giá trị P (P < 0,05).<br /> Bảng 4. Hệ số b trong phương trình hồi quy và giá trị P<br /> Hệ số<br /> <br /> Giá trị<br /> <br /> Giá trị P<br /> <br /> b0<br /> <br /> 50,5435<br /> <br /> 0,000<br /> <br /> b1<br /> <br /> -4,54200<br /> <br /> 0,000<br /> <br /> b2<br /> <br /> -66,3600<br /> <br /> 0,006<br /> <br /> b3<br /> <br /> -0,975175<br /> <br /> 0,001<br /> <br /> b12<br /> <br /> 4,4983<br /> <br /> 0,912<br /> <br /> b13<br /> <br /> 0,109658<br /> <br /> 0,039<br /> <br /> b23<br /> <br /> 1,29208<br /> <br /> 0,012<br /> <br /> b123<br /> <br /> -0,078250<br /> <br /> 0,825<br /> <br /> Nhìn chung, các yếu tố riêng lẻ có ảnh hưởng đến mức<br /> độ thủy phân. Thời gian phản ứng thủy phân có ảnh hưởng<br /> lớn nhất khi P = 0,000, theo sau là nhiệt độ phản ứng thủy<br /> phân với P = 0,001 và cuối cùng là tỷ lệ enzyme<br /> Protamex:cơ thịt đỏ cá ngừ với P = 0,006.<br /> Đối với sự tương tác của các cặp yếu tố, tỷ lệ enzyme<br /> Protamex:cơ thịt đỏ cá ngừ sọc dưa và nhiệt độ phản ứng<br /> thủy phân có ảnh hưởng lớn nhất (P = 0,012 < 0,05), thời<br /> gian phản ứng thủy phân và nhiệt độ phản ứng thủy phân<br /> (P = 0,039 < 0,05) có mức độ ảnh hưởng thấp hơn. Tuy<br /> nhiên, sự tương tác giữa thời gian phản ứng thủy phân và<br /> tỷ lệ enzyme Protamex:cơ thịt đỏ cá ngừ sọc dưa không có<br /> ảnh hưởng đến mức độ thủy phân khi P = 0,912 > 0,05. Bên<br /> cạnh đó, sự tương tác của ba yếu tố (thời gian phản ứng<br /> <br /> 21<br /> <br /> thủy phân, tỷ lệ enzyme Protamex:cơ thịt đỏ cá ngừ sọc dưa<br /> và nhiệt độ phản ứng thủy phân) không có ảnh hưởng đối<br /> với mức độ thủy phân khi P = 0,825 > 0,05. Mức độ tác<br /> động đến mức độ thủy phân của các yếu tố riêng lẻ (thời<br /> gian phản ứng thủy phân với P = 0,000; tỷ lệ enzyme<br /> Protamex:cơ thịt đỏ cá ngừ sọc dưa với P = 0,006 và nhiệt<br /> độ phản ứng thủy phân với P = 0,001) lớn hơn sự tương tác<br /> giữa các yếu tố (tỷ lệ enzyme Protamex:cơ thịt đỏ cá ngừ<br /> sọc dưa và nhiệt độ phản ứng thủy phân với P = 0,012 và<br /> thời gian phản ứng thủy phân và nhiệt độ phản ứng thủy<br /> phân với P = 0,039). Do đó, các hệ số trong phương trình<br /> hồi quy được lựa chọn là b0, b1, b2, b3, b13, b23.<br /> Phương trình hồi quy sau khi đánh giá sự ảnh hưởng<br /> của các yếu tố và sự tương tác giữa các yếu tố đến mức độ<br /> thủy phân và kiểm tra ý nghĩa hệ số b có dạng:<br /> DH = 50,052 – 4,54200X1 – 66,3600X2 – 0,975175X3<br /> + 0,109658X1X3 + 1,29208X2X3<br /> Nghiệm tối ưu cho phương trình hồi quy khi thời gian<br /> thủy phân là 5 h, tỷ lệ enzyme Protamex:cơ thịt đỏ cá ngừ<br /> sọc dưa là 0,5:100 (w:w), nhiệt độ thủy phân là 60°C được<br /> xác định bằng phần mềm Minitab. Với giá trị của nghiệm<br /> tối ưu, mức độ thủy phân đạt giá trị cực đại là DHmax =<br /> 7,3113%.<br /> Nghiên cứu đã cung cấp các thông tin cần thiết để kiểm<br /> soát phản ứng thủy phân cơ thịt đỏ cá ngừ sọc dưa (Sarda<br /> orientalis) với xúc tác enzyme Protamex thông qua phân tích<br /> và đánh giá được sự ảnh hưởng của các yếu tố riêng rẽ (thời<br /> gian phản ứng thủy phân, tỷ lệ enzyme Protamex:cơ thịt đỏ cá<br /> ngừ sọc dưa và nhiệt độ phản ứng thủy phân), cũng như sự tác<br /> động của các yếu tố riêng rẽ đối với hàm mục tiêu là mức độ<br /> thủy phân. Các điều kiện tối ưu cho mức độ thủy phân được<br /> xác định trong nghiên cứu này, do đó, khả năng ứng dụng của<br /> nghiên cứu với quy sản xuất lớn được nâng cao.<br /> 4. Kết luận<br /> Nghiên cứu đã tiến hành xây dựng được mô hình toán<br /> học cấp 1 để mô tả mối quan hệ của các yếu tố ảnh hưởng<br /> (thời gian phản ứng thủy phân, tỷ lệ enzyme Protamex:cơ<br /> thịt đỏ cá ngừ sọc dưa và nhiệt độ phản ứng thủy phân) đến<br /> phản ứng thủy phân cơ thịt đỏ cá ngừ sọc dưa bằng enzyme<br /> Protamex thương mại để thu dịch protein thủy phân với hàm<br /> mục tiêu là mức độ thủy phân. Dựa trên lý thuyết thống kê<br /> và xác suất, sau khi phân tích nhận thấy, các yếu tố và sự<br /> tương tác giữa các yếu tố có ảnh hưởng đến mức độ thủy<br /> phân là: thời gian phản ứng thủy phân, nhiệt độ phản ứng<br /> thủy phân, tỷ lệ enzyme Protamex:cơ thịt đỏ cá ngừ sọc dưa,<br /> tỷ lệ enzyme Protamex:cơ thịt đỏ cá ngừ sọc dưa và nhiệt độ<br /> phản ứng thủy phân, thời gian phản ứng thủy phân và nhiệt<br /> độ phản ứng thủy phân. Mô hình toán học cấp 1 thể hiện mối<br /> quan hệ của các yếu tố ảnh hưởng đến mức độ thủy phân của<br /> phản ứng thủy phân cơ thịt đỏ cá ngừ sọc dưa với xúc tác<br /> enzyme Protamex có phương trình hồi quy: DH = 50,052 –<br /> 4,54200X1 – 66,3600X2 – 0,975175X3 + 0,109658X1X3 +<br /> 1,29208X2X3. Trong đó, DH là mức độ thủy phân (%), X1 là<br /> thời gian phản ứng thủy phân (h), X2 là tỷ lệ enzyme<br /> Protamex:cơ thịt đỏ cá ngừ sọc dưa (w:w) và X3 là nhiệt độ<br /> phản ứng thủy phân (°C). Nghiệm tối ưu của phương trình<br /> hồi quy được xác định bằng phần mềm Minitab 16 với thời<br /> gian phản ứng thủy phân là 5h, tỷ lệ enzyme Protamex:cơ<br /> <br /> Bùi Xuân Đông, Ngô Thị Ngọc Bích, Bùi Viết Cường<br /> <br /> 22<br /> <br /> thịt đỏ cá ngừ sọc dưa là 0,5:100 (w:w), nhiệt độ phản ứng<br /> thủy phân là 60°C. Với giá trị của nghiệm tối ưu, mức độ<br /> thủy phân đạt giá trị cực đại DHmax = 7,3113%. Nghiên cứu<br /> đã đặt nền tảng cho kiểm soát phản ứng thủy phân cơ thịt đỏ<br /> cá ngừ sọc dưa bằng enzyme Protamex thương mại nhằm<br /> thu dịch protein thủy phân để tiến tới sản xuất thử nghiệm và<br /> sản xuất với quy mô lớn.<br /> Lời cảm ơn<br /> Nghiên cứu được tiến hành với sự hỗ trợ kinh phí của<br /> Đề án “Phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong<br /> lĩnh vực chế biến đến năm 2020” của Bộ Công thương<br /> thông qua Dự án Sản xuất thử nghiệm, mã số<br /> 03.17/CNSHCB.<br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> [1] Oosterveer, P., “Governing global fish provisioning: Ownership and<br /> management of marine resources”, Ocean & Coastal Management,<br /> 51(12), 2008, pp. 797-805.<br /> [2] Dekkers, E., et al., “Oxidative stability of mahi mahi red muscle<br /> dipped in tilapia protein hydrolysates”, Food Chemistry, 124(2),<br /> 2011, pp. 640-645.<br /> [3] Phạm Thị Hiền, Huỳnh Nguyễn Duy Bảo, “Ảnh hưởng các điều kiện<br /> chiết khác nhau đến hiệu suất thu hồi protein từ cơ thịt đỏ cá ngừ”,<br /> Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, Số Thủy sản, 2014,<br /> <br /> [4]<br /> <br /> [5]<br /> <br /> [6]<br /> <br /> [7]<br /> <br /> [8]<br /> <br /> [9]<br /> [10]<br /> [11]<br /> <br /> trang 31-35.<br /> Chalamaiah, M., et al., “Protein hydrolysates from meriga (Cirrhinus<br /> mrigala) egg and evaluation of their functional properties”, Food<br /> Chemistry, 120(3), 2010, pp. 652-657.<br /> Blendford, D. E., “Protein hydrolysates: Functionalities and uses in<br /> nutritional products”, International Foods and Ingredients, 3, 1994,<br /> pp. 45-49.<br /> Wisuthiphaet, N., S. Klinchan, and S. Kongruang, “Fish Protein<br /> Hydrolysate Production by Acid and Enzymatic Hydrolysis”,<br /> International Journal of Applied Science and Technology, King<br /> Mongkut’s University of Technology North Bangkok, 9(4), 2016,<br /> pp. 261-270.<br /> Bui Xuan Dong, B.V.C., Ngo Thi Ngoc Bich, Pham Van Tuyen,<br /> Pham Thi My, “Research on the suitable parameters for hydrolysis<br /> reaction of read meat of Striped tuna (Sarda Orientalis) by using<br /> commercial Protamex”, Vietnam Journal of Science and<br /> Technology, 55, No. 5A, 2017, pp. 108-115.<br /> Thuy, T.T.B.T.a.D.T.T., “Research on application of Protamex<br /> enzyme to hydrolysis Herring (Sardinella gibbosa) to obtain amino<br /> acids solution”, Science Journal, Fishery Technology, No. 2/2016,<br /> 2016, pp. 93-100.<br /> Nguyễn Cảnh, Quy hoạch thực nghiệm, NXB Đại học Quốc gia<br /> Thành phố Hồ Chí Minh, 1993.<br /> Montgomery, D.C. and G.C. Runger, Applied statistics and<br /> probability for engineers, John Wiley & Sons, 2010.<br /> Pope, C. and M.F. Stevens, “The determination of amino-nitrogen<br /> using a copper method”, Biochemical Journal, 33(7), 1939, pp.<br /> 1070-1077.<br /> <br /> (BBT nhận bài: 01/11/2017, hoàn tất thủ tục phản biện: 26/01/2018)<br /> <br />