MỞ ĐẦU Xu hướng hiện nay của ngành thực phẩm là sử dụng các loại phụ gia có nguôn gốc tự nhiên thay thế dần các hóa chất sử dụng trong chế biến thực phẩm. Từ lâu, việc sử dụng bã protein đậu nành và whey protein từ công nghệ ép dâu và chế biến sữa nhăm tạo ra các sản phẩm protein thủy phân (PH), protein phân lập (PI) có hoạt tính sinh học cung cấp dinh dưỡng cho con người, bên cạnh đó các sản phẩm này còn có tính năng công nghệ như tao bọt, tạo nhũ, tạo gel. ứng dụng nhiều trong công nghiệp chế biến thực phẩm thay thế cho các chất phụ gia hóa học. Trong những năm gan đây, nhiều công trình nghiên cứu và ứng dụng trong và ngoài nước hướng đến nguồn nguyên liệu mới có nguôn gốc từ ngành công nghiệp chế biến thủy sản, đó là các phế phụ liệu cá.
Ngoài việc nghiên cứu tạo ra sản phẩm mới FPH (protein cá thủy phân) có giá trị kinh tế cao, việc sử dụng nguôn nguyên liệu này là rat cần thiết vì góp phan bảo vệ môi trường sống và tăng thu nhập cho các nhà máy chế biến. Việt Nam là một trong những nước đứng đầu vé sản xuất, tiêu thụ và xuất khâu cá Tra nên nguôn phé phụ liệu cá Tra rất đổi dao và giá thành tương đối thấp. Đây là điều kiện thuận lợi để nghiên cứu và phát triển sản phẩm mới và ứng dụng vào công nghiệp sản xuất. Trên cơ sở đó, chúng tôi chọn đề tài “Nghiên cứu quy trình sản xuất bột Protein Hydrolysate từ cá Tra sử dụng enzyme Protamex”.
Chúng tôi tiến hành nghiên cứu để tạo ra sản phẩm bột FPH từ phụ phẩm cá Tra sử dụng enzyme Protamex có các tính chất chức năng để ứng dụng trong công nghệ chế biến thực phẩm. Giới thiệu về cá Tra 1. Cá Tra [47], [51] Cá Tra là cá da trơn (không vay), than dai, lung xam den, bung hoi bac, miệng rộng, có 2 đôi râu dai. Cá Tra sống chủ yếu trong nước ngọt, có thé sống được ở vùng nước hơi lợ (nông độ muối 7 - 10), có thể chịu đựng được nước phèn với pH > 5, đễ chết ở nhiệt độ thấp đưới 15°C, nhưng chịu nóng tới 39°C.
Giới: Animalia Linnaeus Ngành: Chordata Lop: Actinopterygii Bộ: Siluriformes Ho: Pangasiidae Giong (chi): Pangasius Loài : Pangasius hypophthalmus 1. Thanh phan hóa học, thành phan cau trúc của cá Tra và phụ phẩm cá Tra 1. Thành phần hóa học của cá Tra [29] Bảng 1. Thành phần hóa học của cá Tra trưởng thành Thành phan |Protein thô Chất béo thô Khoáng D ộ fo» m % 13.4 74 Ghi chú: Thanh phân được tính trên (% trọng lượng ướt của cd nguyên con) (Nguồn Kok, 1982; Erfanullah va Jafri, 1998; Hung va cộng sự, 2004; Rakbankerd, 2005).
Thanh phan cầu trúc của cá Tra [10] Bảng 1. Thành phần cấu trúc của cá Tra Thành phần Tỷ lệ (%) Phi lê cá 38.5 Thịt cá phân bụng 10.8 Dau va xuong 37 1. Thành phan hóa hoc của phế phẩm cá Tra [9] Bảng 1. Thành phan hóa học của phế phẩm dau và khung xương cá Tra Am Protein Tro Lipid x STT Nguôn tham khảo (29) (22) (2) (3) | 5737+ | 732+ | 835+ | 26.80+ | Đỗ Phạm Trang Minh, 2010 2,25 1.21+ | Nguyễn Hùng Sang, 2011 2.89 Với ham lượng đầu và khung xương khá cao chiếm phan lớn thành phan của phụ phâm cá, trong đó hàm lượng protein chiếm khoảng 7 — 12%.
Như vậy, phan đầu và khung xương sau khi phi lê cá có hàm lượng protein cao thích hợp cho việc sử dụng làm nguyên liệu sản xuất bột đạm hydrolysate. Tình hình sản xuất và tiêu thụ cá Tra Trong nhiều năm gần đây, cá Tra liên tiếp là một trong những mặt hàng xuất khẩu chủ lực của thủy sản Việt Nam, góp phan vào sự tăng trưởng của xuất khẩu thủy sản nói riêng và nên kinh tê đât nước nói chung. Cá Tra được nuôi tập trung 1,200 - 7,000 1,000 ` 6,000 | 5,000 800 ` 4,000 | 3,000 2,000 + 1,000 Lọ 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2003 2005 2007 2009 Mmmm San lượng (nghìn tan) ——Diệntích (ha) „=SGiátr, —#—%2 tăng trường Nguôn: VASEP, SHS tổng hợp Theo thông tin từ pangasius-vietnam.com, năm 2011, XK cá Tra của Việt Nam dat gia tri 1.805 ty USD, tăng 26. [52] San phẩm cá Tra chủ yếu được xuất khẩu dưới dang phi lê đông lạnh, loại sản phẩm này chiếm 99% tổng giá trị xuất khâu cá Tra của Việt Nam.
Như vậy, từ ngành công nghiệp chế biến cá Tra tạo ra nguôn phê liệu cá rat lớn. Việc xử lý và chế biến các sản pham giá trị gia tăng từ nguồn nguyên liệu nay là cần thiết. Phế liệu cá và hiện trạng nghiên cứu, sử dụng phụ phẩm cá Tra tại Việt Nam 1. Phé liệu cá [8] Từ công nghệ sản xuất cá phi lê thì phan thịt dư, khung xương, dau, gan, tuyến sinh dục, ruột là phé liệu.
Trên các cơ sở đó chúng ta có thé định nghĩa: Phé liệu cá là tat cả các nguyên liệu thô (không thé hay có thé ăn được) được sản sinh ra trong suốt quy trình san xuất sản phẩm chính và có thể tận dụng được. Tình hình nghiên cứu và sử dụng phụ phẩm cá Tra tại Việt Nam [49], [50] Nguồn phụ phẩm từ chế biến cá Tra là tương đối cao. Hiện tại, mức tỷ lệ cho ra 1 kg phi lê trong ngành là 2.6 kg cá nguyên liệu [55]. Như vậy, mỗi ngày các nhà máy tao ra nguồn phụ phẩm cá Tra rất lớn.
Nguồn phụ liệu này trong đó có đầu và xương được ban cho các nha máy chế biến thức ăn thủy sản. Hiện nay, các cơ sở sản xuất bột cá, mỡ cá từ phụ phâm cá Tra chưa đồng bộ và đa số còn ở quy mô thủ công tạo ra sản phẩm có chất lượng không cao và gây 6 nhiễm môi trường. Do đó, cần phải khuyến khích các doanh nghiệp chế biến cá Tra phi lê đông lạnh quy mô lớn, đầu tư thêm nhà xưởng, trang thiết bị máy móc hiện đại để chế biến tận thu nguồn phụ phẩm của doanh nghiệp với công nghệ hiện dai, khép kín để nâng cao giá trị kinh tế và giảm thiểu ô nhiễm môi trường từ việc sản xuất, tận dụng phụ phẩm cá Tra [55]. Mặt khác, cần tăng cường phối hợp giữa các cơ quan nghiên cứu, các trung tâm, trường đại học, các tô chức khoa học trong và ngoài nước,.
để có các đề tài nghiên cứu tạo ra các sản phẩm giá trị gia tăng từ phụ phẩm cá Tra với công nghệ tiên tiến và thân thiện với môi trường. Các nhà nghiên cứu và doanh nghiệp trong nước đã từng bước nghiên cứu, ứng dụng và sản xuất ra các sản phẩm có giá trị cao hơn: - Công ty cô phần Vĩnh Hoàn đang triển khai dự án và thành lập nhà máy chế biến collagen từ da cá [54]. - Viện Nghiên cứu nuôi trồng thủy sản 2 đã nghiên cứu thành công bước đầu công nghệ sản xuất bột canxi từ phế liệu xương cá Tra. Kết quả khảo sát một số thành phan hóa sinh của từng bộ phận phế liệu cá Tra (đầu, xương, đuôi, vây) cho thấy, trong các bộ phận phụ phẩm, xương cá có hàm lượng tro khá cao (20.11%) với thành phan canxi chiếm tỷ lệ cao nhất (4.
Viện Nghiên cứu nuôi trồng thủy sản 2 đang tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về quy trình, đưa ra các thông số cụ thể về tiêu chuẩn chất lượng dé thương mại hóa bán ra thị trường. [49], [50] - Một số đề tài nghiên cứu trong nước về đạm cá như: Quy trình công nghệ sản xuất bột cá, dịch đạm từ phụ phẩm cá Tra, cá Basa của Vũ Hòa Binh. Nghiên cứu công nghệ sản xuất dịch đạm, bột cá từ phụ phẩm cá Tra và cá Basa của Phan Xuân Trinh và cộng sự, 2009 sử dung enzyme bromeline và Alcalase. Nghiên cứu công nghệ sản xuất Fish protein concentrate phụ phẩm cá Tra sử dụng, Đỗ Phạm Trang Minh, 2010.
Nghiên cứu công nghệ sản xuất Fish protein hydrolysate từ phụ phẩm cá Tra của tác giả Nguyễn Hùng Sang, 2011. Nghiên cứu thu nhận protein hydrolysate có hoạt tính liên kết Canxi từ chế phẩm cá Tra, Mạc Xuân Hòa, 2012. Sản phẩm cá da trơn Việt Nam chất lượng cao và các sản phẩm chế biến từ cá da trơn là một trong ba sản phẩm thuộc chương trình phát triển sản phẩm quốc gia đến năm 2020. Các dé án phát triển sản phẩm quốc gia liên quan đến các sản phẩm này đang được xây dựng và triển khai thực hiện (Theo nguồn VASEP).
[53] Từ nguồn nguyên liệu sẵn có, cùng với định hướng phát triển của nhà nước, các sản phẩm chế biến từ nguồn nguyên liệu cá Tra nói chung đặc biệt là phụ phẩm cá Tra nói riêng đang được sự quan tâm hàng đầu và khuyến khích phát triển. Do đó, việc nghiên cứu và phát triển sản xuất các sản phẩm FPH từ phụ phẩm cá Tra ứng dụng trong thực phẩm là một trong những hướng mới can nghiên cứu hoàn thiện và đưa vào sản xuất công nghiệp. Tình hình sử dụng và khả năng chế biến sản phẩm giá trị gia tăng từ phụ phẩm cá ở nước ngoài [21]. [43] Phụ phẩm cá từ ngành công nghiệp chế biến cá bao gồm xương, da, khung xương, nội tạng.
Phụ phẩm cá là nguồn protein tốt (Amesen và Girldberg, 2007) nhưng một lượng lớn phụ phẩm vẫn bị bỏ đi mà không sử dụng để thu hôi protein (Kristinsson và Rasco, 2000; Gildberg, 2002). Bên cạnh đó, việc loại bỏ phụ phẩm cá gây ra các van đê vê môi trường cũng như cũng như các vân dé vê xử lý chúng. [21] Một số tác giả cho rang, cần phải sử dung tốt hơn nữa phụ phẩm và các loại cá chưa được sử dụng có chất lượng tốt để cung cấp cho cả người và động vật. Sự phát triển của khoa học và kỹ thuật trong việc sử dụng phụ phẩm cá bước dau đã có những thành công.
[43| Việc sử dụng phụ pham không phải là mới. Ở các nước Bắc Au, phần lớn các sản phẩm đã được sử dụng cho các mục đích khác nhau. Da cá đã được sử dụng làm quân áo, giày dép, quan, túi xách, gói vận chuyển và đô trang sức. Ngoài ra, phụ phẩm còn được dùng sản xuất phân bón và thức ăn chăn nuôi.
Một số phụ phẩm cá được sử dụng cho tiêu dùng của con người bao gồm trứng (đóng hộp, hoặc là nhũ tương trứng cá tuyết), gan, dạ day,. Sử dụng làm phân bón giúp cây trồng tăng trưởng tốt, nhưng lợi nhuận thấp. Bên cạnh đó, việc sử dụng cho sản xuất thức ăn chăn nuôi - bột cá cũng có mức lợi nhuận thấp.