Luận án tiến sĩ nghiên cứu chế biến các sản phẩm giàu protein từ cá lóc channa s

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÕ HOÀNG NGÂN NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN CÁC SẢN PHẨM GIÀU PROTEIN TỪ CÁ LÓC (Channa striata) NUÔI LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP TIẾN SĨ NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM 2020 TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP TIẾN SĨ NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Mã ngành: 62.01 NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN CÁC SẢN PHẨM GIÀU PROTEIN TỪ CÁ LÓC (Channa striata) NUÔI NGHIÊN CỨU SINH VÕ HOÀNG NGÂN MSNCS: P1115002 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN PGs. NGUYỄN VĂN MƢỜI 2020 Luận n tốt nghiệp tiến s kh 2015 ợt 1 Tr ờng Đ i họ Cần Th LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập và nghiên cứu, với s giúp ỡ tận tình của quý Thầy Cô và các b n ồng s , em ã ho n th nh luận án tiến s. C ợc kết quả này, em xin bày tỏ lòng biết n sâu sắ ến Thầy Nguyễn Văn M ời, cảm n Thầy ã tin t ởng và nhận em làm nghiên cứu sinh với Thầy. Chính nhờ s hỗ trợ, h ớng dẫn tận tâm, cùng các kiến thức, kinh nghiệm vô cùng quý báu mà Thầy ã truyền t trong suốt tiến trình học tập ã giúp em thuận lợi th c hiện nghiên cứu.

Cảm n Thầy ã giúp em ợ ịnh h ớng úng ắn ngay từ b n ầu, kiểm tr , nh gi tiến ộ th c hiện ể giúp em có thể hoàn thành tốt luận án tốt nghiệp. Em xin gửi lời cảm n ến Cô Trần Thanh Trúc, C ã lu n ộng viên và t o mọi iều kiện tốt nhất cho em th c hiện nghiên cứu. Cảm n C ã lu n l ng ời truyền lửa cho em trong suốt thời gi n qu , giúp em v ợt qua các khó khăn ể hoàn thành quá trình học tập. Xin chân thành cảm n quý Thầy Cô thuộc Bộ môn Công nghệ th c ph m, Khoa Nông nghiệp, Tr ờng Đ i học Cần Th ã ho em những kiến thức và kỹ năng ần thiết trong thời gian học tập, nghiên cứu t i Tr ờng.

Em xin ợc gửi lời cảm n ến quý Thầy Cô thuộc Bộ môn Khoa học ất - Khoa Nông nghiệp, Bộ môn Sinh học, Bộ môn Hóa học – Khoa Khoa học t nhiên, Tr ờng Đ i học Cần Th ã nhiệt tình hỗ trợ, t o iều kiện thuận lợi cho em hoàn thành nghiên cứu. Đặc biệt, em xin gửi lời cảm n chân thành ến Thầy Hồ Quảng Đồ - phụ tr h ng t S u i học của Khoa Nông nghiệp, Ban chủ nhiệm Khoa Nông nghiệp, Ban chủ nhiệm Khoa S u i học và quý Thầy Cô thuộc Khoa S u i họ ã lu n hỗ trợ, giúp ỡ em trong quá trình học. Xin cảm n B n Gi m hiệu Tr ờng Đ i học Cần Th ã lu n t o iều kiện thuận lợi và giúp em gắn bó với tr ờng ở cả 3 cấp học, từ năm 2002 ến tận thời iểm này. Tôi xin chân thành cảm n nh hị, các b n Nghiên cứu sinh các Khóa 2014, 2015, 2016 và các b n học viên cao học Công nghệ Th c ph m khóa 21, 22, 23, sinh viên Công nghệ th c ph m khóa 38, 39, 40, 41 làm việc t i phòng thí nghiệm D006 – Bộ môn Công nghệ Th c ph m, Khoa Nông nghiệp ã giúp ỡ, hỗ trợ tôi trong suốt thời gian nghiên cứu của mình.

Ng nh C ng nghệ Th ph m i Khoa Nông nghiệp Luận n tốt nghiệp tiến s kh 2015 ợt 1 Tr ờng Đ i họ Cần Th Xin cảm n nh Thọ, em H nh – Th s ngành Công nghệ th c ph m khóa 21, em Sinh, Khỏe – Th s ngành Công nghệ th c ph m khóa 23 và các em Trí, Sinh, Duyên, Vân, Trân, Anh, Trinh, Th , Diễm, Tiên, Duy, Tuấn, Vi – Kỹ s Công nghệ th c ph m kh 38, 39, 40, 41 ã hung t y hỗ trợ tôi, chia sẻ kh khăn v ộng viên tôi hoàn thành luận án. Riêng gửi lời cảm n ến các cộng s của tôi t i phòng D006, chị Thụy Vy, em Trần B ch Long, em Tô Nguyễn Ph ớ M i ã lu n gắn bó, hỗ trợ và giúp sứ ho t i ến tận thời iểm này. T i ũng xin gửi lời cảm n ến các vị Lãnh o, Nguyên l Lãnh o Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh V nh Long ã luôn t o iều kiện cho tôi xuyên suốt quá trình th c hiện nghiên cứu sinh của mình. Ngoài ra, về phí gi ình, xin thể hiện lòng biết n ến tình th ng v bờ của Cha, Má và các Anh, các Chị ã giúp t o nguồn tài chính và ộng l c to lớn.

C m n vợ và con gái nhỏ ã truyền ộng l c vô cùng quý giá! Cuối lời xin kính chúc quý Thầy Cô và tất cả các b n luôn dồi dào sức khỏe v t nhiều thành công trong cuộc sống! Cần Th , ng y 01 tháng 10 năm 2020 Nghiên cứu sinh Võ Hoàng Ngân Ng nh C ng nghệ Th ph m ii Khoa Nông nghiệp Luận n tốt nghiệp tiến s kh 2015 ợt 1 Tr ờng Đ i họ Cần Th TÓM TẮT Luận n ợc th c hiện nhằm tối u h hiệu quả thu nhận các thành phần khác nhau của nguyên liệu ể chế biến các sản ph m giàu protein từ cá lóc nuôi (Channa striata) - nguồn thủy sản ợc phát triển m nh ở vùng ồng bằng sông Cửu Long trong những năm gần ây. Tr ớc tiên, thành phần hóa lý của nguồn nguyên liệu l ợ x ịnh. Kết quả phân tích cho thấy, cá l nu i h m l ợng protein khá cao không chỉ trong thịt phi lê mà cả trong phụ ph m, t ng ứng 18,52% và 15,36%. Trên sở h m l ợng protein cao của nguyên liệu cá lóc thu nhận ợc, nghiên cứu ã tiến hành theo 4 nội dung chính nhằm p ứng mụ tiêu ề ra.

Trích ly protein hòa tan từ thịt cá lóc nuôi là nội dung ầu tiên ợc tiến hành. Nghiên cứu ã khảo sát ảnh h ởng của tỷ lệ nguyên liệu với các dung môi khác nhau, hàm l ợng muối bổ sung và pH củ dung m i ến quá trình trích ly. Bên c nh , việc tối u h nhiệt ộ và thời gian bằng ph ng ph p bề mặt p ứng ũng ã ợc th c hiện nhằm t ợc hiệu quả trích ly protein cao nhất. Kết quả cho thấy, sử dụng dung môi n ớc có bổ sung N Cl 0,15M iều chỉnh pH10 ở nhiệt ộ 35°C với thời gian trích ly là 14 phút, tỷ lệ nguyên liệu: dung môi ở mức 1:2 (w/v) sẽ thu ợc sản ph m h m l ợng protein hòa tan trung bình là 13,69 mg/mL.

Trong iều kiện này, hiệu suất trích ly protein hòa tan và hiệu suất trích ly protein tổng số so với protein tổng số của nguyên liệu t ng ứng 14,39% và 25,45%, ồng thời dị h trí h ly h m l ợng lipid là 3,5%. Trong nội dung thứ hai, việc nghiên cứu nâng cao ho t tính sinh học về khả năng ức chế enzyme chuyển hóa angiotensin và kháng oxy hóa của dịch protein hòa tan sau khi thủy phân bằng cách sử dụng prote se kh nh u ã ợc th c hiện. Kết quả nghiên cứu ã x ịnh ợc tỷ lệ kết hợp 25%:75% của alcalase và flavourzyme cho hiệu quả thủy phân cao. Tiến hành thủy phân trong thời gian 6 giờ ở nhiệt ộ 50°C và pH7 bằng hỗn hợp enzyme có ho t tính 600 U/g protein cho sản ph m có ho t tính sinh học cao.

Quá trình thủy phân thu hồi ợc 82,20% protein, trong sản ph m là dị h protein ầy ủ thành phần acid amin thiết yếu, có khối l ợng phân tử thấp (phân bố xung quanh 14,4 kDa), có khả năng ức chế ACE và kháng oxy hóa cao. Nồng ộ dịch thủy phân có thể ức chế 50% ho t tính enzyme chuyển hóa angiotensin là 4,55 mgN/mL và thu nhận 50% gốc t do DPPH là 1,55 mgN/mL. Ngoài ra, bên c nh dịch trí h ly òn thu ợc phần paste thịt cá với tỷ lệ 70,76%, trong b o gồm 78,47% m v 16,75% protein. Đây l nguyên liệu ợc sử dụng trong nội dung nghiên cứu tiếp theo về chế biến surimi cá lóc và chả cá lóc chiên với s hỗ trợ của hợp chất chống ng (1,5% su rose v 1,5% sorbitol), sodium tripolyphosph te v ặc biệt là enzyme transglutaminase.

Kết quả nghiên cứu Ng nh C ng nghệ Th ph m iii Khoa Nông nghiệp Luận n tốt nghiệp tiến s kh 2015 ợt 1 Tr ờng Đ i họ Cần Th cho thấy, paste thịt cá sau khi phối trộn 3% hợp chất chống ng v 0,2% sodium tripolyphosphate có khả năng duy trì ặc tính của protein trong thời gian 5 tháng. Việc ứng dụng enzyme transglutaminase 0,28 U/g surimi kết hợp thời gian ủ 4 giờ ã xú t hình th nh ợc các peptide có khối l ợng phân tử khoảng 70 kD m ng ến hiệu quả cao trong cải thiện chất l ợng chả từ surimi cá lóc l nh ng. Việc tiền xử lý nhiệt s bộ ể t o gel ở 55°C trong 40 phút tr ớc khi làm chín bằng cách chiên nhúng trong dầu ở 175°C trong 2,5 phút cho sản ph m có chất l ợng tốt và an toàn về vi sinh. Chả cá lóc chiên có thể duy trì chất l ợng v n to n ến 2 tuần bảo quản l nh (4±2°C) và 12 tuần trữ ng (-18±2°C).

Thu nhận protein từ phụ ph m cá lóc với việc sử dụng chế ph m vi sinh ã ợc th c hiện trong nội dung cuối cùng của nghiên cứu thông qua tối u h qu trình ủ phụ ph m bằng chế ph m Bacillus subtilis. Tối u h nhiều h m p ứng ã giúp x ịnh ợc chế ộ ủ t ng ứng với 2,5% vi sinh có bổ sung 7,74% muối ở giá trị pH6,72 và th c hiện trong 28,89 ng y. Trong iều kiện , hiệu suất thu hồi protein là 57,68%, h m l ợng nit min t 22,53% v h m l ợng nit moni sinh r l 3,71%. Sản ph m dịch protein thu hồi có khối l ợng phân tử rất thấp (<14,4 kDa) và chất l ợng cao nhờ ầy ủ các acid amin thiết yếu với h m l ợng cao.

Nghiên cứu ã mở ra triển vọng cho việc sử dụng một cách toàn diện nguồn protein từ nguyên liệu l ể chế biến thành những th c ph m có giá trị gi tăng ũng nh chế ph m giàu protein khác, phục vụ cho sức khỏe củ on ng ời. Từ khóa: Bacillus subtilis, cá lóc, protein, surimi, thủy phân, transglutaminase, trích ly.