Luận án nghiên cứu thu nhận gelatin biến tính từ phế liệu thủy sản và ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm - Châu Thành Hiền

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 i MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .ii DANH MỤC CHỮ VÀ KÝ HIỆU VIẾT TẮT.

iv DANH MỤC CÁC BẢNG. v DANH MỤC CÁC HÌNH .vii MỞ ĐẦU. TỔNG QUAN TÀI LIỆU. Tổng quan về collagen và gelatin.

Tổng quan về collagen. Quá trình chuyển từ collagen thành gelatin. Tổng quan về gelatin. Tổng quan về gelatin từ cá.

Tổng quan về gelatin biến tính. Tác nhân biến tính. Cơ chế tạo liên kết ngang trong quá trình biến tính. Ứng dụng của gelatin.

Gelatin trong thực phẩm. Trong dược phẩm. Gelatin trong kỹ thuật phim ảnh. Gelatin làm chất bổ sung dinh dưỡng.

Tổng quan về nguồn thủy sản và phế liệu thủy sản. Tổng quan tình hình nghiên cứu về gelatin từ phế liệu thủy sản. Tình hình nghiên cứu trên thế giới. Tình hình nghiên cứu trong nước.

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Phương pháp nghiên cứu. Bố trí thí nghiệm. Phương pháp phân tích hóa lý.

Phương pháp phân tích hóa sinh. Phương pháp phân tích vi sinh. Phương pháp phân tích cảm quan. Phương pháp phân tích số liệu thực nghiệm.

Tối ưu hóa điều kiện thực nghiệm. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN. Nghiên cứu thu nhận gelatin từ phế liệu thủy sản. Khảo sát thành phần hóa học cơ bản của một số loại da cá.

Nghiên cứu công đoạn xử lý nguyên liệu da cá. Nghiên cứu công đoạn trích ly gelatin. Nghiên cứu làm sạch gelatin. Xác định một số đặc tính của gelatin thành phẩm.

Xác định chỉ tiêu an toàn vệ sinh thực phẩm và chỉ tiêu chất lượng của gelatin. Nghiên cứu chế độ bảo quản gelatin. Đề xuất quy trình thu nhận gelatin từ da cá quy mô phòng thí nghiệm. Nghiên cứu biến tính gelatin từ da cá Ngừ Đại Dương.

Biến tính bằng enzyme transglutaminase, acid caffeic và acid tannic. Biến tính bằng polyphenol từ lá chè xanh. Nghiên cứu ứng dụng gelatin. Đánh giá khả năng ứng dụng làm chất tạo gel nhân kem marshmallow trong sản xuất bánh chocopie.

Ứng dụng gelatin trong sản xuất kẹo dẻo hương cam. Ứng dụng gelatin biến tính bằng enzyme transglutaminase trong kỹ thuật vi bao chất màu anthocyanin. Đánh giá khả năng ứng dụng gelatin biến tính bằng polyphenol chè xanh làm màng bao bảo quản thịt. 124 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.

133 CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC iii 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 iv DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng Trang bảng 1. Một số loại collagen phổ biến 8 1. Thành phần acid amin trung bình của gelatin (‰) 13 1.

Một số ứng dụng của gelatin trong sản phẩm thực phẩm 23 1. Tóm tắt một số nghiên cứu thu nhận gelatin từ da cá trên thế giới 26 1. Tóm tắt một số nghiên cứu biến tính gelatin từ da cá trên thế giới 32 1. Tóm tắt một số nghiên cứu thu nhận gelatin từ da cá ở Việt Nam 35 2.

Một số hóa chất chính dùng trong nghiên cứu 38 3. Thành phần hóa học cơ bản của một số loại da cá 55 Kết quả xác định nồng độ acid và thời gian xử lý da cho độ bền 3. 57 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. hợp để thu được gelatin có độ bền gel cao nhất cùng với độ nhớt 59 và hiệu suất thu hồi Kết quả xác định thời gian xử lý da trong huyền phù vôi, dung 3.

61 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. da cá khô và da cá lạnh đông bằng ba phương pháp acid, kiềm, 63 kết hợp kiềm-acid 3. Điều kiện khảo sát sơ bộ làm sạch màu dịch gelatin bằng THT 79 3. Mức yếu tố ảnh hưởng của điều kiện xử lý 80 3.

Điều kiện tối ưu làm sạch màu dịch gelatin bằng THT 81 3. Độ màu của các loại gelatin 82 3. Tổng điểm và điểm trung bình về độ mùi của các mẫu gelatin 83 3. Hàm lượng các hợp chất gây mùi của gelatin 83 3.

Hàm lượng acid amin của gelatin 89 Kết quả đánh giá các chỉ tiêu an toàn vệ sinh thực phẩm và chỉ 3. 91 tiêu chất lượng của gelatin v Số hiệu Tên bảng Trang bảng 3. Nồng độ gelatin thích hợp để biến tính 101 Điều kiện thích hợp nhất để biến tính gelatin bằng 3. 101 transglutaminase, acid caffeic, acid tannic 3.

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. 108 xanh Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ nhớt, mức độ liên kết ngang và 3. 109 độ bền gel gelatin Ảnh hưởng của hàm lượng polyphenol đến độ nhớt, mức độ liên 3. 110 kết ngang và độ bền gel gelatin Ảnh hưởng của nồng độ gelatin đến độ nhớt, mức độ liên kết 3.

111 ngang và độ bền gel gelatin 3. Tóm tắt kết quả đánh giá chất lượng gelatin của nhà máy 117 3. Công thức trong sản xuất kẹo dẻo 118 3. Kết quả đánh giá các chỉ tiêu chất lượng của kẹo dẻo 120 3.

Một số chỉ tiêu của anthocyanin sau vi bao và không vi bao 123 3. Ưu điểm, nhược điểm của các màng phim 128 3. Chỉ tiêu vi sinh vật của thịt bò 132 vi DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu Tên hình Trang hình 1. Cấu trúc xoắn ba của collagen 6 1.

Trình tự sắp xếp các acid amin trong phân tử collagen 6 1. Cấu tạo phân tử collagen 7 1. Tương tác tạo liên kết ngang của collagen 10 Phản ứng giữa phức có liên kết aldimine với histidine hình 1. 10 thành liên kết ngang histidino-hydroxylysinonorleucine Phản ứng giữa phức có liên kết keto- amine với 1.

hydroxylysine aldehyde, lysine aldehyde hình thành liên kết 11 ngang 1. Các dạng gelatin, A: dạng hạt; B: dạng tấm; C: dạng sợi 13 1. Độ nhớt gelatin phụ thuộc nhiệt độ và hàm lượng gelatin 15 Mô hình phân bố điện tích của gelatin loại A và B trong dung 1. Quy trình thu nhận gelatin tổng quát từ da cá 18 1.

Cơ chế tạo liên kết ngang của gelatin xúc tác bởi enzyme 21 1. Cơ chế tạo liên kết ngang của gelatin bởi tác nhân hóa học 22 1. Ứng dụng của gelatin trong sản phẩm kẹo, kem, thịt đông 23 2. Sơ đồ nghiên cứu tổng quát 41 2.

Sơ đồ quy trình thu nhận gelatin từ da cá 41 2. Sơ đồ nghiên cứu biến tính gelatin 45 Ảnh hưởng của biên độ siêu âm đến độ bền gel, độ nhớt và 3. 65 hiệu suất thu hồi Ảnh hưởng của chu kỳ đóng ngắt siêu âm đến độ bền gel, độ 3. 66 nhớt và hiệu suất thu hồi gelatin Ảnh hưởng của thời gian siêu âm đến độ bền gel, độ nhớt và 3.

67 hiệu suất thu hồi 3. Ảnh hưởng của thời gian siêu âm trong huyền phù vôi đến độ 69 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. 71 hiệu suất thu hồi gelatin Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến độ bền gel, độ nhớt và 3. 72 hiệu suất thu hồi gelatin Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi/ da cá đến độ bền gel, độ nhớt 3.

73 và hiệu suất thu hồi gelatin Ảnh hưởng của loại tác nhân làm sạch màu đến độ đục và độ 3. 75 hấp thụ quang của dịch gelatin Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý THT đến độ đục và độ hấp thụ 3. 76 quang của dịch gelatin Ảnh hưởng của thời gian xử lý THT đến độ đục và độ hấp thụ 3. 77 quang của dịch gelatin Ảnh hưởng của hàm lượng THT đến độ đục và độ hấp thụ 3.

78 quang của dịch gelatin 3. Sự phân bố khối lượng phân tử của gelatin 85 Cấu trúc của gelatin thu nhận từ da cá Ngừ Đại Dương và da 3. 86 cá Tra Phổ hồng ngoại của gelatin da cá Ngừ Đại Dương và da cá 3. Gelatin từ da cá Ngừ Đại Dương và da cá Tra sau khi sấy khô 92 3.

Quy trình thu nhận gelatin từ da cá 95 Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng đến sự thay đổi độ nhớt và 3. 98 độ bền gel gelatin Ảnh hưởng hàm lượng transglutaminase, acid caffeic, acid 3. 99 tannic đến độ nhớt và độ bền gel gelatin Ảnh hưởng của nồng độ gelatin đến mức độ tăng độ nhớt và 3. 100 độ bền gel gelatin 3.

Ảnh điện di các mẫu gelatin biến tính và mẫu chuẩn marker 102 viii Số hiệu Tên hình Trang hình 3. Vi ảnh cấu trúc của gelatin trước và sau khi biến tính 103 3. Mức độ liên kết ngang của gelatin 104 3. Phổ hồng ngoại (FTIR) của gelatin trước và sau khi biến tính 105 Gelatin trước và sau khi biến tính bằng transglutaminase, acid 3.

107 caffeic, acid tannic đã sấy khô 3. Ảnh điện di các mẫu gelatin và mẫu chuẩn marker 112 Ảnh vi cấu trúc gelatin trước và sau khi biến tính bằng 3. Phổ hồng ngoại của gelatin biến tính bằng polyphenol 114 3. Gelatin trước và sau khi biến tính bằng polyphenol chè xanh 114 3.

Quy trình biến tính gelatin 115 3. Quy trình công nghệ sản xuất kẹo dẻo gelatin 118 3.