MỞ ĐẦU 1.1 Lý do hình thành đề tài Thịt gà là nguồn cung cấp đạm động vật phổ biến hiện nay trên thế giới, chứa nhiều dưỡng chất mà cơ thể người có thể hấp thụ dễ dàng. Ngoài đạm, chất béo-đặc biệt là omega-3, thịt gà còn có nhiều vitamin và muối khoáng như vitamin A, B1, B2, C, E, canxi, phốt pho, sắt… Theo Bộ NN&PTNT, đàn gia cầm phát triển tốt, ước tính tổng số gia cầm của cả nước vào tháng 9/2016 tăng khoảng 5-5,5%; Sản lượng thịt gia cầm hơi xuất chuồng 9 tháng năm 2016 tăng 5,68% so với cùng kỳ năm 2015.[36] Thịt gà với nhiều ưu thế về dinh dưỡng và khẩu vị, đã có mức tăng cao nhất so với tất cả các loại thịt khác. Dự báo tiêu thụ thịt gà vào năm 2022 sẽ tăng đến 47% so với bình quân giai đoạn 2003-2013 , kéo theo công nghiệp chăn nuôi và chế biến thịt gà phát triển mạnh. Dự báo gia tăng tiêu thụ thịt các loại vào năm 2022 Bên cạnh nền công nghiệp chăn nuôi và chế biến thịt gà phát triển mạnh mẽ sẽ xuất hiện nhiều phụ phẩm (xương, da, nội tạng…), nếu không tận dụng và xử lý sẽ lãng phí và gây ô nhiễm môi trường.
Do đó, chúng tôi đã thực hiện đề tài nghiên cứu phương pháp thu nhận protein từ xương gà nhằm đem lại thực phẩm dinh dưỡng tạo giá trị gia tăng cho phụ phẩm xương gà; đề tài cũng nhằm đáp ứng theo thực tế phát triển của ngành nông nghiệp. HVTH: TRẦN THANH TÀI CBHD: GS.Ts ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO 2 Ngày nay, ứng dụng của enzyme vào công nghệ thực phẩm được xem là kỹ thuật thông dụng để chiết tách, trích ly, tăng hiệu suất thu hồi chất chiết. Enzyme thực hiện thủy phân trong điều kiện ôn hòa, phản ứng xảy ra ít tạo sản phẩm phụ. Chính vì vậy, chúng tôi chọn phương pháp thủy phân mô cơ và xương bởi xúc tác của protease là để trích ly protein từ phụ phẩm xương gà nhằm thu được sản phẩm có hàm lượng protein cao.2 Mục đích nghiên cứu Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly protein từ xương gà bằng enzyme Protamex sao cho thu được dịch có hiệu suất thu hồi protein hòa tan cao nhất.
Từ đó chọn điều kiện tối ưu để thủy phân và trích ly protein từ xương gà thành các peptit mạch ngắn, có phân tử lượng thấp hơn, dễ tan hòa tan trong nước, nhằm thu được sản phẩm có hàm lượng protein hòa tan cao sử dụng làm gia vị thực phẩm.3 Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu này được thực hiện trong quy mô phòng thí nghiệm, đối tượng là xương gà có nguồn gốc từ công ty cổ phần Việt Nam Kỹ Nghệ Súc Sản (VISSAN). Quá trình trích ly protein sử dụng chế phẩm enzyme Protamex của hãng Novozymes, Đan Mạch. Tiến hành các khảo sát như trong nội dung nghiên cứu của đề tài.4 Nội dung nghiên cứu Nội dung luận văn bao gồm các phần: - Tổng quan tài liệu về nguyên liệu, enzyme dùng trong nghiên cứu và sản phẩm bột nêm. - Phân tích một số thành phần hóa học của xương gà.
- Khảo sát quá trình hầm (xử lý nhiệt) xương. - Khảo sát quá trình trích ly protein từ xương gà bằng phương pháp enzyme: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân protein từ xương gà bằng enzyme. Thực hiện tối ưu hóa quá trình thủy phân để tìm điều kiện trích ly protein tốt nhất. - Xác định mức độ thủy phân, phân tử lượng của peptit, và hàm lượng các axit amine có trong dịch thủy phân ở điều kiện thủy phân tối ưu nhất.
HVTH: TRẦN THANH TÀI CBHD: GS.Ts ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO 3 - Sản xuất thử nghiệm và đánh giá chất lượng sản phẩm bột nêm từ xương gà thủy phân: xác định một số thành phần hóa học, chỉ số peroxit, cảm quan và vi sinh.5 Ứng dụng nghiên cứu của đề tài Nghiên cứu bước đầu, tìm điều kiện phù hợp thủy phân xương gà bằng enzyme để trích ly protein, tận dụng nguồn phụ phẩm của nền công nghiệp chế biến thịt. Tạo cơ sở cho việc nghiên cứu sản xuất sản phẩm bột nêm từ xương gà thủy phân: sản phẩm có hàm lượng protein cao, chứa các peptit có phân tử lượng thấp. Điều này có ý nghĩa quan trọng về mặt dinh dưỡng, ảnh hưởng đến khả năng hấp thu protein trong cơ thể và các ý nghĩa sinh học khác. HVTH: TRẦN THANH TÀI CBHD: GS.Ts ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO 4 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan về thịt gà 2.1 Thành phần hóa học của thịt gà Sản phẩm thịt nói chung và thịt gà nói riêng được đánh giá như nguồn cung cấp protein dồi dào cho cơ thể, đồng thời chất béo trong thịt gà cũng là nguồn năng lượng phong phú (bảng 2.1: Thành phần hóa học trung bình của thịt ức gà trong 100g nguyên liệu [10] Thành phần Hàm lượng (g) Nước 66 Protid 19 Lipid 13,8 Pantothenic axit (mg) 0,9 Fe (mg) 0,9 Na (mg) 70 2.2 Giá trị dinh dưỡng của thịt gà Sản phẩm thịt gà là loại thực phẩm có nguồn dinh dưỡng cao.
Chất lượng protein trong thịt cao vì chứa tất cả những axit amin cần thiết ở tỷ lệ khá cân đối và dễ tiêu hóa. Thịt được cấu tạo bởi mô cơ và mô liên kết trong đó mô cơ có giá trị năng lượng cao và mô liên kết có giá trị năng lượng thấp .1 Protein và axit amin Thịt gà không chỉ giàu protein mà protein trong thịt gà chứa nhiều hơn các loại thịt đỏ, theo các báo cáo của Scott (1956) nguồn protein trong thịt gà khoảng 25-35%, trong thịt bò khoảng 21-27%, thịt heo khoảng 23-24% và cừu khoảng 21-28%. Thịt gà chứa protein có giá trị dinh dưỡng cao do được cấu trúc bởi hệ axit amin đầy đủ và khá cân đối, được tóm tắt trong bảng 2.2 HVTH: TRẦN THANH TÀI CBHD: GS.Ts ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO 5 Bảng 2.2: Thành phần axit amin trong 100g thịt ức gà [10]. Thành phần Hàm lượng (g) Arginine 1,39 Cystine 0,30 Histidine 0,72 Isoleucine 1,22 Leucine 2,73 Lysine 1,96 Methionine 0,64 Phenylalanine 0,92 Threonine 0,98 Tryptophan 0,27 Tyrosine 0,78 Valine 1,15 Alanin 1,26 Aspartic axit 2,06 Glutamic 3,46 Glycine 1,13 Proline 0,95 Serine 0,79 2.2 Lipid Hàm lượng mỡ phụ thuộc vào lứa tuổi, giới tính và loại gia cầm (bảng 2.
Ngoài ra, nó còn tùy thuộc vào từng bộ phận của gia cầm. Theo báo cáo của Scott (1956) da gà tây chứa khoảng 33,8% mỡ. Hầu hết động vật thịt đỏ có mỡ ít ở phần mô. Phần ức gà chứa khoảng 1,3% mỡ, thịt bò chứa 13-30%.
Mỡ trong thịt gia cầm có khoảng 30% chất béo bão hòa. Chất béo ở gia cầm có chứa ít axit béo bão hòa hơn bò và heo. Gia cầm có chứa từ 60-80mg cholesterol/100g thịt sống gồm cả da. HVTH: TRẦN THANH TÀI CBHD: GS.Ts ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO 6 Bảng 2.3: Thành phần chất béo trong 100g thịt ức gà [10] Lipid Hàm lượng (g) Chất béo no 0,33 Chất béo không no 1 nối đôi 0,30 Chất béo không no nhiều nối đôi 0,28 2.3 Vitamin Theo Birt (1943) thịt gia cầm có nguồn niacin, riboflavin, thiamin, axit ascorbic.
Thịt gà sống có chứa 32.U vitamin A, 0,2mg thiamin, 2,46mg riboflavin, 1 l,8mg niacin và 20g ascorbic axit (bảng 2.4: Hàm lượng vitamin trong 100g thịt ức gà [10] Vitamin Hàm lượng (mg) Axit Ascobic 1,20 Thiamin 0,07 Riboflavin 0,09 Niacin 11,19 Vitamin B6 0,55 Folavin (meg) 4,00 Pantothenic axit 0,82 Vitamin B12 0,38 Vitamin A (IU) 21 Vitamin E 0,13 Tocopherol 0,04 Vitamin K 0,20 2.4 Chất khoáng Trong thịt gà có chứa các chất khoáng như Na, K, Mg, Ca, Fe, P, S, Cl và Iot (bảng 2. Hầu như các chất này đều cần thiết cho cơ thể với liều lượng thích hợp.5: Hàm lượng khoáng (mg) trong 100g thịt ức gà [10] Chất khoáng Hàm lượng Ca 11 Fe 0,72 HVTH: TRẦN THANH TÀI CBHD: GS.Ts ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO 7 Mg 28 p 196 K 255 Na 65 Zn 0,8 Cu 0,04 Mn 0,018 Se (mcg) 17,8 2.5 Chất trích ly chứa nitơ phi protein Trong thịt, hàm lượng chất trích ly phi protein chiếm từ 10-26% so với toàn bộ hợp phần chứa nitơ của mô cơ. Chất trích ly chứa nitơ phi protein biến đổi theo lượng béo, tuổi con vật và tạo ra mùi đặc trưng cho thịt. Đa số các chất này tạo nên giá trị cảm quan của thịt trong quá trình thủy phân.
Hàm lượng chất trích ly chứa nitơ phi protein ở thịt gà so với các loại thịt khác được mô tả ở bảng 2.6: Hàm lượng chất trích ly chứa nitơ phi protein trong mô cơ động vật [10] Thịt Hàm lượng (mg%) Carnosin Anserin Creatin Bò 265 - 300 Heo 289 - 288 Gà 430 770 1100 2.2 Giới thiệu về protease Trong các loại enzyme, protease là loại enzyme được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau. Protease có nhiều tên gọi khác như peptidase, proteinase, proteolytic enzyme, peptide hydrolase, là nhóm enzyme xúc tác sự thủy phân liên kết peptit (– CO-NH –) (liên kết chủ yếu trong phân tử protein và polypeptit) [4] [12].1 Phân loại protease Có nhiều cách phân loại protease, cụ thể như sau: HVTH: TRẦN THANH TÀI CBHD: GS.Ts ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO 8 Dựa vào vị trí thủy phân của protease Dựa vào vị trí của liên kết peptit ở nội mạch hay ở đầu mạch thì protease được chia làm 2 nhóm: endopeptidase và exopeptidase. Tác dụng của endopeptidase và exopetidase lên cấu trúc protein [27] Các endopeptidase cắt các liên kết peptit bên trong các chuỗi polypeptit (cắt giữa mạch), trong khi các exopeptidase cắt từng axit amin ở cuối mạch của chuỗi polypeptit (cắt hai đầu mạch protein) [14].2 Vị trí thủy phân của endopeptidase và exopeptidase trên protein [29] Theo Kunst Ton (2003) thì tùy vào vị trí thủy phân của exopeptidase tại đầu amino hay đầu carboxyl của chuỗi polypeptit mà exopeptidase được gọi là carboxypeptidase hay aminopeptidase. Dựa vào quá trình thủy phân có thể chia protease thành 2 loại: - Proteinase: thủy phân liên kết peptit ở giữa chuỗi polypeptit, tạo thành peptit có phân tử lượng nhỏ hơn.
Enzyme này xúc tác cho quá trình thủy phân liên kết peptit bên trong phân tử protein. HVTH: TRẦN THANH TÀI CBHD: GS.Ts ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO 9 - Peptidase: thủy phân liên kết peptit ở 2 đầu của phân tử protein tạo thành các dipeptit rồi thành axit amin tự do. Trong quá trình thủy phân, mối liên kết peptit ở đầu amin hoặc đầu carboxyl sẽ dần dần bị thủy phân. Chúng được chia tiếp thành những nhóm như sau: o Aminopeptidase: là exoenzyme, xúc tác thủy phân liên kết peptit từ đầu amino của phân tử protein tạo ra axit amin.
o Carboxypeptidase: là exoenzyme, xúc tác thủy phân liên kết peptit từ đầu carboxyl của phân tử protein tạo ra axit amin. o Dipeptidase: xúc tác thủy phân dipeptit, tạo ra hai axit amin [6].
