Nghiên cứu sản xuất bột đạm thủy phân từ sụn cá mập trắng bằng enzyme protease

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH

TÓM TẮT NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN

MỞ ĐẦU

0.1. GIỚI THIỆU VỀ CHONDROITIN SULFATE VÀ ỨNG DỤNG

0.2. TÌNH HÌNH KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG SỤN CÁ MẬP

0.3. MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ THỦY PHÂN SỤN CÁ MẬP

0.4. GIỚI THIỆU VỀ KỸ THUẬT SẤY PHUN

0.5. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

0.5.1. NGUYÊN VẬT LIỆU

0.5.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

0.5.2.1. Các phương pháp nghiên cứu protease và chondroitin sulfate

0.5.2.2. Các phương pháp phân tích hóa học

0.5.2.3. Các phương pháp phân tích cấu trúc

0.5.2.4. Phương pháp định lượng vi sinh vật

0.6. PHƯƠNG PHÁP BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM

0.6.1. Phương pháp tiếp cận các nội dung nghiên cứu

0.6.2. Bố trí thí nghiệm xác định các thông số của quá trình nghiên cứu

0.7. HÓA CHẤT VÀ CÁC THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM CHỦ YẾU ĐÃ SỬ DỤNG

0.8. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU

3. CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1. NGHIÊN CỨU THỦY PHÂN SỤN CÁ MẬP (C. DUSSUMIERI) BẰNG ENZYME PROTEASE

3.1.1. Phân tích thành phần cơ bản của sụn cá mập trắng

3.1.2. Xác định loại enzyme protease thích hợp cho quá trình thủy phân

3.1.3. Xác định tỷ lệ enzyme alcalase/papain thích hợp cho quá trình thủy phân

3.1.4. Xác định nồng độ hỗn hợp enzyme alcalase - papain thích hợp cho quá trình thủy phân

3.1.5. Xác định tỷ lệ nước bổ sung thích hợp cho quá trình thủy phân

3.1.6. Xác định pH thích hợp cho quá trình thủy phân

3.1.7. Xác định nhiệt độ thích hợp cho quá trình thủy phân

3.1.8. Xác định thời gian thích hợp cho quá trình thủy phân

3.1.9. Tối ưu hóa quá trình thủy phân sụn cá mập bằng hỗn hợp enzyme alcalase-papain

3.2. Đề xuất quy trình thủy phân sụn cá mập bằng hỗn hợp enzyme alcalase papain

3.3. ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG DỊCH THỦY PHÂN SỤN CÁ MẬP BẰNG HỖN HỢP ENZYME ALCALASE - PAPAIN VÀ PHÂN TÍCH CẤU TRÚC CỦA CHONDROITIN SULFATE

3.3.1. Đánh giá chất lượng dịch thủy phân sụn cá mập

3.3.2. Phân tích cấu trúc chondroitin sulfate có trong dịch thủy phân sụn cá mập

3.4. NGHIÊN CỨU SẤY PHUN TẠO BỘT ĐẠM THỦY PHÂN CHỨA CHONDROITIN SULFATE

3.4.1. Xác định chất mang thích hợp cho quá trình sấy phun

3.4.2. Xác định tỉ lệ chất mang thích hợp cho quá trình sấy phun

3.4.3. Xác định nhiệt độ không khí buồng sấy thích hợp

3.4.4. Xác định tốc độ bơm nhập liệu

3.4.5. Xác định áp suất buồng sấy

3.4.6. Tối ưu hóa quá trình sấy phun tạo bột đạm chứa chondroitin sulfate từ dịch thủy phân sụn cá mập

3.5. Đề xuất quy trình sản xuất và đánh giá chất lượng bột đạm chứa chondroitin sulfate từ sụn cá mập

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về chondroitin sulfate và ứng dụng

Chondroitin sulfate là một glycosaminoglycan quan trọng, có vai trò thiết yếu trong cấu trúc và chức năng của sụn khớp. Nó không chỉ giúp duy trì độ đàn hồi và tính linh hoạt của khớp mà còn bảo vệ sụn khỏi sự phá hủy do các enzyme như collagenase. Việc sử dụng chondroitin sulfate trong các sản phẩm thực phẩm chức năng ngày càng phổ biến, nhờ vào khả năng hỗ trợ điều trị các bệnh lý về xương khớp. Nghiên cứu này tập trung vào việc sản xuất bột đạm từ sụn cá mập trắng (Carcharhinus dussumieri) thông qua quá trình thủy phân bằng enzyme protease. Sản phẩm thu được không chỉ có giá trị dinh dưỡng cao mà còn chứa hàm lượng chondroitin sulfate đáng kể, mở ra cơ hội ứng dụng trong ngành thực phẩm chức năng.

II. Tình hình khai thác và sử dụng sụn cá mập

Sụn cá mập là nguồn nguyên liệu quý giá, chứa hàm lượng protein thủy phân và chondroitin sulfate cao. Việc khai thác sụn cá mập không chỉ đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng mà còn góp phần bảo vệ môi trường biển. Tuy nhiên, việc khai thác cần được quản lý bền vững để tránh tình trạng cạn kiệt nguồn tài nguyên. Nghiên cứu này đã chỉ ra rằng, việc sử dụng enzyme protease trong quá trình thủy phân sụn cá mập không chỉ giúp tối ưu hóa hiệu suất thu hồi chondroitin sulfate mà còn nâng cao giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. Các thông số như tỷ lệ enzyme, pH, và nhiệt độ đều ảnh hưởng đến quá trình này, cần được điều chỉnh hợp lý để đạt được hiệu quả tối ưu.

III. Nghiên cứu thủy phân sụn cá mập bằng enzyme protease

Quá trình thủy phân sụn cá mập được thực hiện bằng cách sử dụng enzyme protease với các tỷ lệ khác nhau. Kết quả cho thấy, tỷ lệ enzyme alcalase/papain 60/40 với nồng độ 0,3% mang lại hiệu suất thu hồi chondroitin sulfate cao nhất. Thời gian thủy phân tối ưu là 20 giờ ở nhiệt độ 50°C và pH 6,8. Sản phẩm thu được không chỉ chứa hàm lượng chondroitin sulfate cao mà còn đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm. Điều này chứng tỏ rằng, việc ứng dụng công nghệ enzyme trong sản xuất bột đạm từ sụn cá mập là một hướng đi tiềm năng cho ngành công nghiệp thực phẩm.

IV. Đánh giá chất lượng dịch thủy phân và cấu trúc chondroitin sulfate

Chất lượng dịch thủy phân từ sụn cá mập được đánh giá thông qua các chỉ tiêu hóa học và vi sinh. Kết quả cho thấy, dịch thủy phân đạt tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm với hàm lượng chondroitin sulfate cao. Phân tích cấu trúc cho thấy sản phẩm chứa cả hai đồng phân GlcA-GalNAc-4SO3- và GlcA-GalNAc-6SO3-, cho thấy tính đa dạng và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. Việc xác định cấu trúc này không chỉ giúp khẳng định chất lượng sản phẩm mà còn mở ra hướng nghiên cứu mới trong việc phát triển các sản phẩm chức năng từ sụn cá mập.

V. Nghiên cứu sấy phun tạo bột đạm thủy phân

Quá trình sấy phun được thực hiện để tạo ra bột đạm từ dịch thủy phân sụn cá mập. Các thông số như tỷ lệ chất mang, nhiệt độ buồng sấy và tốc độ bơm nhập liệu được tối ưu hóa. Kết quả cho thấy, sử dụng 12% maltodextrin làm chất mang với nhiệt độ sấy 80°C cho hiệu suất thu hồi chondroitin sulfate lên đến 87,81%. Sản phẩm cuối cùng đạt tiêu chuẩn vi sinh và có hàm lượng dinh dưỡng cao, mở ra cơ hội ứng dụng trong ngành thực phẩm chức năng. Việc nghiên cứu và phát triển quy trình sản xuất này không chỉ mang lại giá trị kinh tế mà còn góp phần bảo vệ nguồn tài nguyên biển.

Luận án tiến sĩ: Sản xuất bột đạm thủy phân từ sụn cá mập trắng Carcharhinus dussumieri