Nghiên Cứu Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Quá Trình Tách Chiết Gelatin Từ Da Lợn

Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến tách chiết gelatin từ da lợn và ứng dụng trong công nghệ thực phẩm, mang lại tiềm năng mới cho ngành thực phẩm.

• Tác giả: Nguyễn Thị Ngọc
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Văn Bình
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm
• Đề tài: Nghiên Cứu Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Quá Trình Tách Chiết Gelatin Từ Da Lợn Và Ứng Dụng Trong Công Nghệ Thực Phẩm
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. PHẦN 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Mục đích đề tài
• 1.2. Yêu cầu đề tài
• 1.3. Ý nghĩa của đề tài
• 1.3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài
• 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
• 2. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài
• 2.2. Tổng quan về collagen
• 2.2.1. Định nghĩa về collagen
• 2.2.2. Thành phần và cấu trúc của collagen
• 2.2.3. Tính chất của collagen
• 2.3. Tổng quan về Gelatin
• 2.3.1. Lịch sử phát triển của ngành sản xuất gelatin
• 2.3.2. Định nghĩa và nguồn gốc của Gelatin
• 2.3.3. Thành phần và cấu trúc của gelatin
• 3. PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 3.2. Đối tượng nghiên cứu
• 3.3. Dụng cụ và thiết bị phục vụ nghiên cứu
• 3.4. Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu
• 3.5. Nội dung nghiên cứu
• 3.6. Phương pháp nghiên cứu
• 3.6.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm
• 3.6.2. Thí nghiệm 1: Nghiên cứu lựa chọn loại acid xử lý nguyên liệu
• 3.6.3. Thí nghiệm 2: Nghiên cứu lựa chọn nồng độ acid xử lý nguyên liệu
• 3.6.4. Thí nghiệm 3: Nghiên cứu lựa chọn tỷ lệ ngâm nguyên liệu : acid
• 3.6.5. Thí nghiệm 4: Nghiên cứu lựa chọn thời gian xử lý nguyên liệu
• 3.6.6. Thí nghiệm 5: Nghiên cứu lựa chọn tỷ lệ collagen : nước cất trích ly
• 3.6.7. Thí nghiệm 6: Nghiên cứu lựa chọn nhiệt độ trích ly
• 3.6.8. Thí nghiệm 7: Nghiên cứu lựa chọn thời gian trích ly
• 3.6.9. Thí nghiệm 8: Nghiên cứu lựa chọn tỷ lệ bổ xung gelatin vào thực phẩm
• 3.6.10. Các phương pháp phân tích
• 3.6.10.1. Phương pháp xác định protein tổng số bằng phương pháp kjeldahl
• 3.6.10.2. Phương pháp đánh giá cảm quan
• 3.6.10.3. Phương pháp xử lý số liệu
• 4. PHẦN 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Kết quả nghiên cứu điều kiện xử lý nguyên liệu
• 4.1.1. Kết quả nghiên cứu lựa chọn loại acid xử lý nguyên liệu
• 4.1.2. Kết quả nghiên cứu lựa chọn nồng độ acid xử lý nguyên liệu
• 4.1.3. Kết quả nghiên cứu lựa chọn tỷ lệ ngâm nguyên liệu : acid
• 4.1.4. Kết quả nghiên cứu lựa chọn thời gian ngâm xử lý nguyên liệu
• 4.1.5. Nghiên cứu lựa chọn tỷ lệ collagen : nước trích ly
• 4.1.6. Nghiên cứu lựa chọn nhiệt độ trích ly thích hợp
• 4.1.7. Nghiên cứu xác định thời gian trích ly
• 4.1.8. Nghiên cứu tỷ lệ bổ xung gelatin vào sản phẩm chả cá
• 5. PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Tách Chiết Gelatin Từ Da Lợn

Nghiên cứu tách chiết gelatin từ da lợn đang thu hút sự quan tâm lớn trong ngành công nghệ thực phẩm. Gelatin, một protein tự nhiên, có nhiều ứng dụng quan trọng. Việc tận dụng da lợn, một phụ phẩm từ quá trình chế biến thịt, không chỉ giảm thiểu lãng phí mà còn tạo ra nguồn nguyên liệu giá trị. Nghiên cứu này tập trung vào các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tách chiết, nhằm tối ưu hóa hiệu suất và chất lượng sản phẩm. Gelatin được sử dụng rộng rãi trong thực phẩm, dược phẩm và nhiều ngành công nghiệp khác. Nguồn nguyên liệu dồi dào và tiềm năng phát triển của ngành sản xuất gelatin tại Việt Nam là động lực thúc đẩy các nghiên cứu chuyên sâu. Theo Cục Thống kê (2012), cả nước có hơn 4 triệu hộ chăn nuôi lợn, tạo ra nguồn cung dồi dào cho việc sản xuất gelatin.

1.1. Giới Thiệu Chung Về Gelatin và Nguồn Gốc

Gelatin là một protein có nguồn gốc từ collagen, được tìm thấy trong da, xương và mô liên kết của động vật. Quá trình sản xuất gelatin bao gồm việc thủy phân collagen, tạo ra một sản phẩm có khả năng tạo gel và được ứng dụng rộng rãi. Nguồn gốc gelatin có thể từ nhiều loại động vật khác nhau, nhưng da lợn là một nguồn phổ biến do tính sẵn có và chi phí thấp. Gelatin đóng vai trò quan trọng trong nhiều ứng dụng, từ thực phẩm đến dược phẩm, nhờ vào các tính chất gelatin độc đáo của nó. Theo Hofmeister: Gelatin là sản phẩm của sự thủy phân Collagen bởi nhiệt: C102H149N31O38+ H2O -> C102H151N31O39.

1.2. Lịch Sử Phát Triển Của Ngành Sản Xuất Gelatin

Lịch sử sản xuất gelatin bắt đầu từ rất sớm, khi con người nhận ra khả năng tạo gel của các mô liên kết động vật. Từ những năm 1700, thuật ngữ gelatin bắt đầu được sử dụng rộng rãi. Đến năm 1850, ngành công nghiệp sản xuất gelatin chính thức hình thành ở Mỹ, sử dụng da lợn và xương bò làm nguyên liệu chính. Châu Âu sau đó cũng phát triển mạnh mẽ trong lĩnh vực này, trở thành một trong những khu vực sản xuất gelatin quan trọng nhất thế giới. Năm 1973, WHO công nhận gelatin là một loại thực phẩm an toàn. Năm 1974, Hiệp hội Gelatin Châu Âu (GME) được thành lập.

II. Thách Thức Trong Tách Chiết Gelatin Chất Lượng Cao

Quá trình tách chiết gelatin từ da lợn đối mặt với nhiều thách thức. Việc tối ưu hóa các yếu tố như loại axit sử dụng, nồng độ axit, thời gian và nhiệt độ tách chiết là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng gelatin cuối cùng. Các yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất tách chiết và các tính chất gelatin, bao gồm độ nhớt và độ bền gel. Ngoài ra, việc đảm bảo an toàn thực phẩm và tuân thủ các tiêu chuẩn gelatin cũng là một thách thức lớn. Nghiên cứu cần tập trung vào việc tìm ra các phương pháp tối ưu hóa quy trình tách chiết gelatin để đạt được sản phẩm có chất lượng cao và an toàn cho người tiêu dùng.

2.1. Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Hiệu Suất Tách Chiết Gelatin

Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất tách chiết gelatin, bao gồm loại axit sử dụng, nồng độ axit, tỷ lệ nguyên liệu và dung môi, thời gian ngâm và nhiệt độ tách chiết. Việc lựa chọn loại axit phù hợp (ví dụ: axit clohydric, axit axetic) và điều chỉnh nồng độ của nó là rất quan trọng để phá vỡ cấu trúc collagen một cách hiệu quả. Thời gian ngâm và nhiệt độ tách chiết cũng cần được kiểm soát chặt chẽ để tránh làm hỏng gelatin và giảm hiệu suất tách chiết.

2.2. Đảm Bảo Chất Lượng và An Toàn Thực Phẩm Của Gelatin

Để đảm bảo chất lượng gelatin và an toàn thực phẩm, cần tuân thủ các tiêu chuẩn gelatin nghiêm ngặt. Quá trình sản xuất phải được kiểm soát chặt chẽ từ khâu nguyên liệu đến thành phẩm. Các chỉ tiêu quan trọng cần kiểm tra bao gồm độ tinh khiết, hàm lượng protein, độ nhớt, độ bền gel và hàm lượng kim loại nặng. Ngoài ra, cần đảm bảo rằng gelatin được sản xuất trong điều kiện vệ sinh an toàn và không chứa các chất gây ô nhiễm.

III. Phương Pháp Tối Ưu Tách Chiết Gelatin Từ Da Lợn

Nghiên cứu này tập trung vào việc áp dụng các phương pháp tách chiết tiên tiến để tối ưu hóa quá trình sản xuất gelatin từ da lợn. Các phương pháp này bao gồm việc sử dụng các loại axit khác nhau, điều chỉnh nồng độ axit, thời gian và nhiệt độ tách chiết, cũng như áp dụng các kỹ thuật xử lý trước và sau tách chiết. Mục tiêu là tìm ra quy trình tách chiết hiệu quả nhất, đảm bảo chất lượng gelatin cao và giảm thiểu tác động đến môi trường. Việc tối ưu hóa quy trình tách chiết gelatin không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành công nghệ thực phẩm.

3.1. Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Loại Axit Đến Tách Chiết Gelatin

Việc lựa chọn loại axit có ảnh hưởng lớn đến quá trình tách chiết gelatin. Các loại axit thường được sử dụng bao gồm axit clohydric (HCl), axit sulfuric (H2SO4) và axit axetic (CH3COOH). Mỗi loại axit có ưu và nhược điểm riêng về khả năng phá vỡ cấu trúc collagen, hiệu suất tách chiết và ảnh hưởng đến tính chất gelatin cuối cùng. Nghiên cứu cần so sánh hiệu quả của các loại axit này để tìm ra loại axit phù hợp nhất.

3.2. Tối Ưu Hóa Nồng Độ Axit và Thời Gian Ngâm Trong Tách Chiết

Nồng độ axit và thời gian ngâm là hai yếu tố quan trọng cần được tối ưu hóa. Nồng độ axit quá cao có thể gây phá hủy gelatin, trong khi nồng độ quá thấp có thể không đủ để phá vỡ cấu trúc collagen. Thời gian ngâm quá dài có thể dẫn đến sự phân hủy gelatin, trong khi thời gian quá ngắn có thể không đủ để collagen trương nở hoàn toàn. Nghiên cứu cần xác định nồng độ axit và thời gian ngâm tối ưu để đạt được hiệu suất tách chiết cao nhất và chất lượng gelatin tốt nhất.

3.3. Kiểm Soát Nhiệt Độ Tách Chiết Để Đảm Bảo Chất Lượng

Nhiệt độ tách chiết cũng là một yếu tố quan trọng cần được kiểm soát. Nhiệt độ quá cao có thể gây biến tính gelatin và làm giảm độ bền gel. Nhiệt độ quá thấp có thể làm chậm quá trình tách chiết. Nghiên cứu cần xác định nhiệt độ tách chiết tối ưu để đảm bảo chất lượng gelatin và hiệu suất tách chiết cao.

IV. Ứng Dụng Gelatin Từ Da Lợn Trong Công Nghệ Thực Phẩm

Gelatin từ da lợn có nhiều ứng dụng gelatin quan trọng trong công nghệ thực phẩm. Nó được sử dụng làm chất tạo gel, chất ổn định, chất kết dính và chất làm đặc trong nhiều loại thực phẩm, bao gồm bánh kẹo, kem, thịt chế biến và đồ uống. Ứng dụng của gelatin trong bánh kẹo giúp tạo cấu trúc mềm dẻo và giữ ẩm. Trong kem, gelatin giúp ngăn chặn sự hình thành tinh thể đá và cải thiện độ mịn. Trong thịt chế biến, gelatin giúp kết dính các thành phần và cải thiện cấu trúc. Việc sử dụng gelatin không chỉ cải thiện tính chất của sản phẩm mà còn tăng giá trị dinh dưỡng và cảm quan.

4.1. Ứng Dụng Gelatin Trong Sản Xuất Bánh Kẹo và Đồ Uống

Gelatin được sử dụng rộng rãi trong ứng dụng của gelatin trong bánh kẹo để tạo cấu trúc mềm dẻo, đàn hồi và giữ ẩm. Trong sản xuất kẹo dẻo, gelatin là thành phần chính tạo nên độ dai và độ trong suốt. Trong các loại bánh mousse và tráng miệng, gelatin giúp tạo cấu trúc mịn màng và ổn định. Trong ứng dụng của gelatin trong đồ uống, gelatin có thể được sử dụng để làm trong nước ép trái cây và cải thiện độ ổn định của các loại đồ uống có gas.

4.2. Sử Dụng Gelatin Trong Chế Biến Thịt và Các Sản Phẩm Từ Sữa

Trong ứng dụng của gelatin trong thịt, gelatin được sử dụng để kết dính các thành phần, cải thiện cấu trúc và giảm sự mất nước trong quá trình chế biến. Gelatin cũng có thể được sử dụng để tạo lớp phủ bảo vệ cho các sản phẩm thịt. Trong ứng dụng của gelatin trong kem và các sản phẩm từ sữa, gelatin giúp ngăn chặn sự hình thành tinh thể đá, cải thiện độ mịn và tăng độ ổn định của sản phẩm.

V. Kết Luận và Hướng Nghiên Cứu Tương Lai Về Gelatin

Nghiên cứu về tách chiết gelatin từ da lợn đã đạt được những tiến bộ đáng kể, nhưng vẫn còn nhiều hướng nghiên cứu cần được khám phá. Việc tối ưu hóa quy trình tách chiết gelatin để giảm chi phí sản xuất và tăng hiệu suất tách chiết là một mục tiêu quan trọng. Nghiên cứu về các phương pháp tách chiết thân thiện với môi trường và sử dụng các nguồn nguyên liệu tái tạo cũng cần được quan tâm. Ngoài ra, việc phát triển các ứng dụng gelatin mới trong công nghệ thực phẩm và các lĩnh vực khác cũng là một hướng đi đầy tiềm năng. Nghiên cứu này góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành sản xuất gelatin và mang lại lợi ích kinh tế và xã hội.

5.1. Đánh Giá Tiềm Năng Kinh Tế Của Sản Xuất Gelatin Từ Da Lợn

Việc sản xuất gelatin từ da lợn có tiềm năng kinh tế lớn do nguồn nguyên liệu dồi dào và chi phí thấp. Kinh tế của việc sản xuất gelatin từ da lợn có thể được cải thiện bằng cách tối ưu hóa quy trình tách chiết gelatin, giảm chi phí năng lượng và sử dụng các phương pháp xử lý chất thải hiệu quả. Ngoài ra, việc phát triển các sản phẩm gelatin có giá trị gia tăng cao cũng có thể tăng lợi nhuận.

5.2. Hướng Nghiên Cứu Phát Triển Gelatin Chay và Gelatin Halal

Nhu cầu về gelatin halal và gelatin chay đang tăng lên do sự thay đổi trong thói quen tiêu dùng và nhận thức về sức khỏe. Nghiên cứu cần tập trung vào việc phát triển các phương pháp tách chiết gelatin từ các nguồn nguyên liệu thay thế, như gelatin từ da bò, gelatin từ cá hoặc các nguồn thực vật. Việc đảm bảo rằng gelatin được sản xuất tuân thủ các quy định halal và kosher cũng là rất quan trọng.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Ngành nông nghiệp giữ vai trò trọng điểm trong nền kinh tế Việt Nam, trong đó ngành chăn nuôi chiếm tỷ trọng từ 30% đến 32%. Theo số liệu thống kê năm 2012, cả nước có hơn 23.500 trang trại chăn nuôi gia súc, gia cầm cùng 4,13 triệu hộ chăn nuôi lợn, đưa tổng sản lượng thịt hơi các loại đạt 4,3 triệu tấn (trong đó thịt lợn chiếm tỷ trọng chủ yếu). Đến tháng 10/2013, sản lượng thịt lợn hơi xuất chuồng tiếp tục duy trì mức tăng trưởng. Quá trình chế biến thịt và sản xuất đồ hộp tạo ra lượng phế phụ phẩm rất lớn, đặc biệt là da và xương lợn. Nếu không được xử lý và tái chế hợp lý, nguồn phụ phẩm này sẽ gây lãng phí kinh tế và tạo áp lực ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.

Da lợn là nguồn nguyên liệu dồi dào chứa hàm lượng collagen cao – tiền chất để sản xuất gelatin. Gelatin là một polypeptide tự nhiên được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm và kỹ thuật phim ảnh, với nhu cầu tiêu thụ toàn cầu đạt khoảng 300.000 tấn/năm (năm 2012 đạt 359.000 tấn). Trong chế biến thực phẩm, gelatin giữ vai trò chất ổn định cấu trúc, chất tạo gel, tạo màng và có tiềm năng thay thế các phụ gia hóa chất độc hại như hàn the hay polyphosphate. Xuất phát từ thực tiễn trên, đề tài "Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tách chiết gelatin từ da lợn và ứng dụng trong công nghệ thực phẩm" được thực hiện nhằm tận dụng phế phụ phẩm giết mổ để thu hồi gelatin và ứng dụng nâng cao chất lượng sản phẩm thực phẩm.

Mục tiêu và các nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể được xác định như sau:

1. Mục tiêu chung: Nghiên cứu các yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến quá trình tách chiết gelatin từ da lợn và đánh giá khả năng ứng dụng chế phẩm thu được vào công nghệ thực phẩm.
2. Nhiệm vụ 1 (Xác định điều kiện xử lý nguyên liệu): Khảo sát và lựa chọn loại acid, nồng độ acid, tỷ lệ ngâm nguyên liệu : dung dịch acid và thời gian ngâm xử lý thích hợp.
3. Nhiệm vụ 2 (Xác định các yếu tố trích ly): Khảo sát và lựa chọn tỷ lệ nguyên liệu : nước cất trích ly, nhiệt độ trích ly và thời gian trích ly tối ưu.
4. Nhiệm vụ 3 (Ứng dụng thực phẩm): Nghiên cứu lựa chọn tỷ lệ bổ sung gelatin thích hợp vào sản phẩm chả cá nhằm cải thiện cấu trúc khi kết hợp với tinh bột sắn.

• Đối tượng nghiên cứu: Da lợn tươi thu mua tại chợ Trung tâm thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên.
• Phạm vi không gian và thời gian: Nghiên cứu được tiến hành tại Phòng thí nghiệm Hóa sinh – Khoa Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm, Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên, trong thời gian từ tháng 12/2013 đến tháng 06/2014.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận xây dựng trên cơ sở lý thuyết về hóa sinh protein và cấu trúc mô liên kết động vật. Collagen là protein dạng sợi không hòa tan trong nước lạnh, chiếm khoảng 25% tổng lượng protein trong cơ thể động vật có xương sống. Phân tử tropocollagen có cấu trúc siêu xoắn ba mạch polypeptide liên kết với nhau bằng cầu hydro, giàu các acid amin glycine, alanine, proline và hydroxyproline (với mô hình lặp lại Gly-X-Pro hoặc Gly-X-Hyp). Khi chịu tác động của nhiệt độ và môi trường acid hoặc kiềm, các liên kết hydro và liên kết ngang bị phá vỡ, cấu trúc xoắn ba duỗi thẳng và chuyển hóa thành gelatin dạng dung dịch hòa tan theo phản ứng thủy phân nhiệt của Hofmeister:

$$\text{C}{102}\text{H}{149}\text{N}{31}\text{O}{38} + \text{H}2\text{O} \rightarrow \text{C}{102}\text{H}{151}\text{N}{31}\text{O}_{39}$$

Trong công nghiệp, gelatin được phân thành hai nhóm chính:

• Gelatin loại A: Sản xuất bằng phương pháp xử lý acid từ da lợn, có điểm đẳng điện pI từ 7,0 đến 9,0 và pH dung dịch từ 3,8 đến 5,5.
• Gelatin loại B: Sản xuất bằng phương pháp xử lý kiềm (nước vôi) từ da và xương trâu bò, có điểm đẳng điện pI từ 4,7 đến 6,0 và pH dung dịch từ 5,0 đến 7,5.

Chỉ tiêu phân loại	Gelatin Loại A	Gelatin Loại B
Nguồn gốc chính	Da lợn	Xương, da trâu bò
Tác nhân xử lý tiền trích ly	Acid vô cơ ($\text{HCl}$, $\text{H}_2\text{SO}_4$, $\text{H}_3\text{PO}_4$)	Dung dịch kiềm/vôi ($\text{Ca(OH)}_2$)
Thời gian xử lý	8 – 30 giờ	35 – 70 ngày (kèm thay vôi)
Khoảng pH	3,8 – 5,5	5,0 – 7,5
Điểm đẳng điện ($pI$)	7,0 – 9,0	4,7 – 6,0
Độ bền gel (Bloom)	50 – 300 g	50 – 300 g
Hàm lượng tro	0,3 – 2,0%	0,5 – 2,0%

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm được triển khai theo quy trình bố trí thí nghiệm đơn yếu tố tại phòng thí nghiệm:

• Khảo sát điều kiện tiền xử lý acid: Da lợn làm sạch, cạo lông, khử mỡ, cắt nhỏ 0,2 – 0,5 cm, ngâm khảo sát với các loại acid ($\text{H}_2\text{SO}_4$, $\text{HCl}$, $\text{H}_3\text{PO}_4$), nồng độ acid (3%, 4%, 5%, 6%), tỷ lệ ngâm (1:1, 1:2, 1:3 w/v) và thời gian ngâm (18, 20, 22, 24, 26 giờ).
• Khảo sát điều kiện trích ly nhiệt: Khảo sát tỷ lệ nguyên liệu : nước cất (1:6 đến 1:10), nhiệt độ trích ly (60, 65, 70, 75°C) và thời gian trích ly (5, 6, 7, 8 giờ).
• Phương pháp phân tích hóa học: Xác định hàm lượng nitơ tổng số bằng phương pháp Kjeldahl (TKN). Mẫu được vô cơ hóa bằng $\text{H}_2\text{SO}_4$ đậm đặc với hỗn hợp xúc tác $\text{K}_2\text{SO}_4 : \text{CuSO}_4$ (tỷ lệ 3:1), giải phóng $\text{NH}_3$ bằng $\text{NaOH}$ 40%, hấp thụ vào dung dịch $\text{H}_2\text{SO}_4$ 0,1N và chuẩn độ lượng dư bằng $\text{NaOH}$ 0,1N với chỉ thị Tashiro. Hệ số chuyển đổi đạm tổng số cho gelatin có nguồn gốc động vật là $k = 6,25$.
• Phương pháp đánh giá cảm quan: Đánh giá chất lượng chả cá theo TCVN 3215-79 dựa trên hệ 20 điểm với hội đồng thị hiếu gồm 11 thành viên. Trọng số các chỉ tiêu: Cấu trúc (1,5), Màu sắc (1,15), Mùi (0,8), Vị (0,55).
• Phương pháp xử lý số liệu: Tính toán thống kê, phân tích sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa (LSD) bằng phần mềm IRRISTAT 4.0 và Microsoft Excel 2007.

---

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Mở đầu

Trình bày tổng quan về thực trạng ngành chăn nuôi lợn tại Việt Nam và nguồn phế phụ phẩm dồi dào từ các nhà máy chế biến thực phẩm. Nêu bật tính cấp thiết của việc thu hồi gelatin nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường, tạo sản phẩm gia tăng giá trị và thay thế phụ gia độc hại. Xác định rõ mục đích, yêu cầu kỹ thuật, ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài.

Phần 2: Tổng quan tài liệu

Hệ thống hóa lý thuyết về cấu trúc phân tử collagen, đơn vị tropocollagen và cơ chế chuyển hóa thành gelatin dưới tác dụng của nhiệt độ, acid và kiềm. Tổng hợp các tính chất hóa lý của gelatin gồm: độ nhớt, độ bền gel (độ Bloom), điểm đẳng điện, độ hòa tan và tính ổn định. Phân tích chi tiết quy trình công nghệ sản xuất gelatin loại A và loại B, các tiêu chuẩn kiểm tra chất lượng thương phẩm (độ ẩm 9 – 12%, độ tro $\le 2,5%$, dư lượng $\text{SO}_2$, kim loại nặng, chỉ tiêu vi sinh vật) và tình hình nghiên cứu gelatin trong nước cũng như quốc tế.

Phần 3: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Mô tả chi tiết nguyên liệu da lợn, hóa chất phân tích ($\text{HCl}$, $\text{H}_2\text{SO}_4$, $\text{H}_3\text{PO}_4$, $\text{NaOH}$, chất chỉ thị Tashiro...) và trang thiết bị thực nghiệm (bộ chưng cất đạm Kjeldahl công suất 1600W, bể ổn nhiệt điều chỉnh đến 99,9°C, cân phân tích độ chính xác $d = 0,01\text{ g}$). Thiết lập sơ đồ bố trí 8 thí nghiệm đơn yếu tố (từ Thí nghiệm 1 đến Thí nghiệm 8) với mẫu 20g da lợn lặp lại 3 lần. Trình bày chi tiết nguyên tắc phản ứng vô cơ hóa – chưng cất – chuẩn độ Kjeldahl và bảng điểm đánh giá cảm quan chả cá theo TCVN 3215-79.

Phần 4: Kết quả và thảo luận

Trình bày các dữ liệu thực nghiệm về quá trình tiền xử lý và trích ly:

• Lựa chọn loại acid tiền xử lý: Đánh giá hiệu quả trương nở mô liên kết của ba loại acid vô cơ ($\text{H}_2\text{SO}_4$, $\text{HCl}$, $\text{H}_3\text{PO}_4$) ở nồng độ 5% trên 20g mẫu da lợn (ngâm 22h, trích ly tỷ lệ 1:8 ở 65°C trong 5h). Kết quả định lượng hàm lượng gelatin thu nhận trung bình qua phân tích TKN cho thấy dung dịch $\text{HCl}$ 5% đạt hiệu suất cao nhất ($14,229\text{ g}$), sai khác có ý nghĩa thống kê so với $\text{H}_2\text{SO}_4$ ($13,118\text{ g}$) và $\text{H}_3\text{PO}_4$ ($12,154\text{ g}$) với giá trị $\text{LSD} = 0,229$.
• Khảo sát các thông số công nghệ tiếp theo: Trình bày các chuỗi thí nghiệm xác định nồng độ acid tối ưu (khảo sát 3% – 6%), tỷ lệ ngâm nguyên liệu : acid (1:1 – 1:3), thời gian ngâm (18 – 26h), tỷ lệ dung môi trích ly (1:6 – 1:10), nhiệt độ trích ly (60 – 75°C) và thời gian trích ly (5 – 8h).
• Ứng dụng trên sản phẩm chả cá: Đánh giá điểm cảm quan thị hiếu của 6 công thức chả cá (30g thịt cá kết hợp 10% bột mì, 10% tinh bột sắn và các tỷ lệ bổ sung gelatin từ 0,5% đến 2,0%).

Phần 5: Kết luận và kiến nghị

Tổng hợp các thông số kỹ thuật tối ưu đã xác lập cho quy trình công nghệ sản xuất gelatin loại A từ da lợn ở quy mô phòng thí nghiệm và đưa ra kết luận về tỷ lệ bổ sung gelatin thích hợp trong chế biến chả cá kết hợp tinh bột sắn. Đề xuất các kiến nghị mở rộng nghiên cứu sang quy mô bán công nghiệp.

---

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đã cung cấp số liệu thực nghiệm định lượng về ảnh hưởng của tác nhân acid trong giai đoạn tiền xử lý nguyên liệu da lợn:

Loại dung môi acid (Nồng độ 5%)	Lần 1 (g)	Lần 2 (g)	Lần 3 (g)	Giá trị trung bình (g)	Phân nhóm thống kê
$\text{H}_2\text{SO}_4$	12,983	13,126	13,245	13,118	Nhóm b
$\text{HCl}$	14,129	14,237	14,321	14,229	Nhóm c
$\text{H}_3\text{PO}_4$	12,136	12,223	12,104	12,154	Nhóm a
Giá trị LSD	—	—	—	0,229	—

Ghi chú: Thí nghiệm thực hiện trên 20g mẫu da lợn, tỷ lệ ngâm 1:2, thời gian ngâm 22 giờ, trích ly ở 65°C trong 5 giờ với tỷ lệ nước 1:8.

Đóng góp về mặt công nghệ và thực tiễn

1. Xác lập quy trình tách chiết gelatin loại A: Hoàn thiện các công đoạn tiền xử lý (cạo lông, khử mỡ, cắt nhỏ 0,2 – 0,5 cm), ngâm acid vô cơ ($\text{HCl}$), rửa trung hòa, trích ly nhiệt độ có kiểm soát ($50 - 80^\circ\text{C}$ để hạn chế tạo thành gelatone và gelatose), lọc qua giấy lọc/chất trợ lọc celite, cô đặc và sấy khô ở $60 - 70^\circ\text{C}$.
2. Ứng dụng thay thế trong chế biến thực phẩm: Đề xuất giải pháp phối trộn gelatin kết hợp tinh bột sắn để thay thế bột mì chất lượng cao trong sản xuất chả cá, giúp hạ giá thành sản phẩm mà vẫn đảm bảo độ dẻo dai, bóng mịn và đàn hồi của khối gel, giảm thiểu nguy cơ lạm dụng hàn the và polyphosphate trong bảo quản chế biến thịt, cá.
3. Giá trị môi trường: Cung cấp cơ sở khoa học cho việc thu gom, tái chế phụ phẩm giết mổ lợn tại các cơ sở chế biến, hạn chế xả thải gây ô nhiễm môi trường.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế: Các thí nghiệm tách chiết và khảo sát hàm lượng gelatin mới chỉ thực hiện ở quy mô phòng thí nghiệm trên lượng mẫu nhỏ ($20\text{ g}$ da lợn/mẻ). Nguồn nguyên liệu thu thập giới hạn tại chợ Trung tâm thành phố Thái Nguyên, chưa đánh giá sự biến thiên thành phần hóa học theo các giống lợn, độ tuổi và vị trí da khác nhau. Việc đánh giá ứng dụng mới tập trung vào sản phẩm chả cá qua phép thử cảm quan thị hiếu 11 người.
• Hướng nghiên cứu tiếp:
  • Mở rộng khảo sát tách chiết ở quy mô pilot hoặc bán công nghiệp.
  • Đo đạc chuyên sâu các chỉ tiêu hóa lý thương phẩm của chế phẩm gelatin thu được (đo chỉ số độ bền Bloom thực tế, độ nhớt cP, hàm lượng tro nhiệt phân ở $550^\circ\text{C}$, dư lượng $\text{SO}_2$ và điểm đẳng điện $pI$).
  • Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm gelatin da lợn trên các hệ sản phẩm thực phẩm khác như kẹo dẻo, màng bao sinh học bảo quản quả tươi, sữa chua hoặc làm vỏ nang trong dược phẩm.

---

Giá trị tham khảo

Khóa luận là tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên, học viên cao học và cán bộ nghiên cứu thuộc các chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm, Công nghệ Sau thu hoạch và Công nghệ Sinh học.

Các nội dung có giá trị tham khảo chuyên môn cao bao gồm:

• Quy trình phân tích định lượng protein tổng số theo phương pháp Kjeldahl chuẩn hóa (chi tiết hóa chất, xúc tác, nồng độ chuẩn độ và hệ số chuyển đổi đạm $k = 6,25$).
• Hệ thống bảng điểm cảm quan và phương pháp xử lý số liệu trọng số cho sản phẩm dạng gel/chả cá theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3215-79.
• Dữ liệu so sánh ảnh hưởng của các acid vô cơ đến cấu trúc collagen và hiệu suất trích ly gelatin.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao nghiên cứu lựa chọn phương pháp xử lý acid (Gelatin loại A) thay vì phương pháp kiềm cho nguyên liệu da lợn?

Phương pháp xử lý acid thích hợp cho nguồn nguyên liệu collagen có cấu trúc liên kết chéo ít phức tạp như da lợn, giúp rút ngắn thời gian xử lý xuống còn 8 – 30 giờ (thay vì 35 – 70 ngày khi xử lý vôi/kiềm như ở da và xương trâu bò của Gelatin loại B), đồng thời tạo ra sản phẩm gelatin loại A có điểm đẳng điện cao ($pI = 7,0 - 9,0$).

2. Loại acid nào cho hiệu quả tách chiết gelatin cao nhất trong các thí nghiệm tiền xử lý và số liệu cụ thể là bao nhiêu?

Dung dịch $\text{HCl}$ 5% cho hiệu quả tách chiết gelatin cao nhất với hàm lượng thu được trung bình là $14,229\text{ g}$ từ $20\text{ g}$ mẫu nguyên liệu, cao hơn rõ rệt và có ý nghĩa thống kê ($\text{LSD} = 0,229$) so với $\text{H}_2\text{SO}_4$ 5% ($13,118\text{ g}$) và $\text{H}_3\text{PO}_4$ 5% ($12,154\text{ g}$).

3. Hệ số chuyển đổi đạm tổng số trong phân tích Kjeldahl của đề tài được quy định là bao nhiêu?

Trong phương pháp phân tích TKN, hệ số chuyển đổi từ hàm lượng nitơ tổng số sang hàm lượng protein/gelatin của đề tài là $6,25$ (áp dụng cho mẫu có nguồn gốc protein động vật).

4. Đề tài ứng dụng gelatin vào sản phẩm thực phẩm nào và nhằm mục đích gì?

Gelatin được thử nghiệm bổ sung vào sản phẩm chả cá (với các tỷ lệ từ 0,5% đến 2,0%) kết hợp với 10% tinh bột sắn nhằm mục đích tạo cấu trúc dẻo dai, đàn hồi, bề mặt mịn bóng, thay thế cho bột mì đắt tiền và loại bỏ sự phụ thuộc vào các chất phụ gia độc hại như hàn the hay polyphosphate.

5. Thang điểm đánh giá cảm quan chất lượng chả cá được xây dựng theo tiêu chuẩn nào và trọng số phân bổ ra sao?

Thang điểm cảm quan được xây dựng theo TCVN 3215-79 trên hệ 20 điểm (thang 6 bậc từ 0 đến 5 điểm cho từng chỉ tiêu) do hội đồng 11 thành viên thực hiện. Trọng số quy định gồm: Cấu trúc (hệ số 1,5), Màu sắc (hệ số 1,15), Mùi (hệ số 0,8) và Vị (hệ số 0,55).

---

Kết luận

Khóa luận đã khảo sát thực nghiệm các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tách chiết gelatin từ da lợn và xác định $\text{HCl}$ 5% là tác nhân tiền xử lý cho hiệu suất thu hồi gelatin cao nhất ($14,229\text{ g}$ trên $20\text{ g}$ mẫu). Nghiên cứu đã làm rõ các thông số kỹ thuật về nồng độ acid, tỷ lệ dung môi, thời gian và nhiệt độ trích ly nhằm hạn chế sự phân hủy gelatin thành gelatone và gelatose. Kết quả thử nghiệm cảm quan khẳng định tính khả thi của việc bổ sung gelatin kết hợp tinh bột sắn để cải thiện cấu trúc chả cá, mở ra giải pháp hiệu quả trong việc tái chế phụ phẩm giết mổ và giảm thiểu phụ gia độc hại trong chế biến thực phẩm.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Nông nghiệp là ngành kinh tế trọng điểm của Việt Nam, trong đó nghành chăn nuôi chiếm 30 - 32% tỷ trọng nền nông nghiệp [12]. Theo Cục thống kê (2012) cả nước có hơn 23.500 trang trại chăn nuôi gia súc gia cầm và 4.13 triệu hộ chăn nuôi lợn, sản lượng thịt hơi các loại cả năm 2012 đạt 4,3 triệu tấn trong đó sản lượng thịt lợn hơi đạt 1. Đến tháng 10/2013 sản lượng thịt lợn hơi xuất chuồng đã tăng thêm khoảng 2 - 2. Đáp ứng nhu cầu cầu nguyên liệu cho ngành công nghệ thực phẩm, trong các nhà máy sản xuất thịt lợn đóng hộp, nhà máy chế biến các sản phẩm thịt lợn chỉ sử dụng phần thịt và thải bỏ một lượng lớn da, xương và các phế phụ phẩm khác, lượng phế thải này chưa được sử lý sẽ gây ô nhiễm môi trường và gây lãng phí lớn.

Trong khi đó lượng phế phụ phẩm này là nguồn nguyên liệu để sản xuất gelatin. Gelatin là sản phẩm được thủy phân từ collagen có nguồn gốc tự nhiên từ da, mô khớp nối, lông động vật [1]. Trong thực phẩm, gelatin là một phụ gia có tính an toàn với sức khỏe người sử dụng, gelatin có vai trò quan trọng và ứng dụng nhiều trong quá trình chế biến thực phẩm nhằm ổn định cấu trúc cho sản phẩm, thay thế các phụ gia độc hại như hàn the, polyphosphate…, tăng giá trị dinh dưỡng và giá trị cảm quan cho sản phẩm. Gelatin được sử dụng phổ biến trong công nghiệp thực phẩm, dược phẩm, phim ảnh, mỹ phẩm với lượng tiêu thụ hàng năm lên tới 300.000 tấn [2] năm 2012 toàn thế giới tiêu thụ 359.

Nhận thấy nhu cầu sử dụng gelatin trên thế giới cũng như ở Việt Nam là rất lớn trong khi nguồn nguyên liệu để sản xuất gelatin ở nước ta lại sẵn có, ổn định, giá rẻ và có tiềm năng phát triển. Do đó việc nghiên cứu ra phương pháp sản xuất gelatin từ phế thải của các nhà máy chế biến thịt gia súc gia cầm là hết sức cần thiết vừa đáp ứng nhu cầu sử dụng gelatin vừa mang lại hiệu quả kinh tế và giảm ô nhiễm môi trường. Xuất phát từ thực tế trên chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tách chiết gelatin từ da lợn và ứng dụng trong công nghệ thực phẩm”. Mục đích đề tài - Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tách chiết gelatin từ da lợn và ứng dụng trong ngành công nghệ thực phẩm.

Yêu cầu đề tài Nghiên cứu xác định được các điều kiện xử lý nguyên liệu. - Nghiên cứu lựa chọn được loại acid xử lý nguyên liệu. - Nghiên cứu lựa chọn được nồng độ acid xử lý nguyên liệu. - Nghiên cứu lựa chọn được tỷ lệ ngâm nguyên liệu : acid.

- Nghiên cứu lựa chọn được thời gian ngâm xử lý nguyên liệu. Nghiên cứu xác định được các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình trích ly. - Nghiên cứu lựa chọn được tỷ lệ nguyên liệu : nước trích ly. - Nghiên cứu lựa chọn được thời gian trích ly.

- Nghiên cứu lựa chọn được nhiệt độ trích ly. Nghiên cứu lựa chọn được tỷ lệ bổ sung gelatin vào thực phẩm. - Nghiên cứu lựa chọn được tỷ lệ bổ sung gelatin vào sản phẩm chả cá. Ý nghĩa của đề tài 1.

Ý nghĩa khoa học của đề tài - Xác định thông số kĩ thuật từ đó đưa ra quy trình sản gelatin bằng phương pháp nghiên cứu và phân tích tại phòng thí nghiệm. - Đánh giá khả năng tạo cấu trúc các sản phẩm thực phẩm của gelatin. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài - Tạo ra sản phẩm có giá trị cao và góp phần giảm ô nhiễm môi trường. - Tạo ra chế phẩm gelatin có ứng dụng rộng rãi - Góp phần làm phong phú phụ gia dùng trong thực phẩm.

3 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Cơ sở khoa học của đề tài 2. Tổng quan về collagen 2. Định nghĩa về collagen Chữ collagen bắt nguồn từ chữ Hy Lạp, nó gồm 2 thành tố được Latinh hoá.

Tiếp đầu ngữ Kolla: colla có nghĩa là chất keo, và tiếp vị ngữ Gennan: gen có nghĩa là tạo ra Collagen có nghĩa đen là chất tạo keo [6]. Theo từ điển Merriam Webster thì collagen là protein không hòa tan, dạng sợi và tham gia chủ yếu vào thành phần cấu tạo mô liên kết và xương ở động vật có xương sống [8]. Theo các nghiên cứu khoa học, Collagen bản chất của nó là amino acid - là chất đạm - là một loại protein, chiếm tới 25% tổng lượng protein trong cơ thể người. Theo quan điểm y sinh, Collagen là thành phần chính của các mô liên kết, có khả năng đàn hồi và chịu lực rất cao, là thành phần chính của da, gân, xương, dây chằng, sụn và răng trong cơ thể.

Khi cơ thể thiếu hụt chất này sẽ gây nên những vấn đề nghiêm trọng cho sức khỏe, Collagen đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển, hàn gắn viết thương, là thành phần hoạt hóa các tiểu cầu trong máu và sự hình thành mạch. Thêm vào đó sự phát triển của một số bệnh di truyền được xác định do đột biến trong cấu trúc gen của collagen. Những rối loạn trong quá trình tổng hợp hoặc phân giải collagen đều được ghi lại như là nguyên nhân của nhiều căn bệnh phức tạp như viêm khớp, xơ gan, đái tháo đường, ung thư cũng như các bệnh liên quan đến sự lão hóa. Xét về mặt kinh tế, nguồn nguyên liệu giàu collagen dùng để sản xuất ra gelatin - chất có ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

Thành phần và cấu trúc của collagen Collagen là một loại protein rất đặc biệt. Cấu trúc của nó được tạo thành từ những amino acid với sự sắp xếp dạng sợi, mặt khác được biết như là protein cứng hình sợi. Những sợi này là những chuỗi phân tử dài, chứa đến 19 loại amino acid. Thành phần amino acid quan trọng của những sợi này gồm có: prolin, glicin, 4 hydroxyprolin và hydroxygilicin.

Hai hợp chất cuối không thấy trong bất kỳ loại protein nào khác. Collagen là một loại protein tương đối đơn giản, gồm có ba chuỗi amino acid riêng biệt xoắn lại với nhau giống như một sợi dây thừng. Mỗi sợi collagen được tạo nên từ hàng nghìn amino acid, chủ yếu là hai loại acid amin: glycin và prolin. Đơn vị cấu trúc của nó là tropocollagen bao gồm 3 mạch polypeptide bện vào nhau thành một dây cáp siêu xoắn (vì mỗi mạch đơn có cấu trúc xoắn, chiều cao của mỗi gốc xoắn trên trục siêu xoắn này là 2,9 Å, một vòng xoắn là 3,3 gốc amino acid).

Ba chuỗi polypeptide trong “dây cáp” nối với nhau bằng các liên kết hydrogen. Đầu tiên ba sợi của collagen này xoắn lại theo kiểu xoắn ốc xung quanh một sợi hình thành nên một bộ ba. Sau đó những bộ ba này bắt với nhau và xoắn chung quanh mỗi bộ ba để hình thành nên một sợi siêu cáp. Mỗi sợi này cũng liên kết với nhau bằng các liên kết ngang.

Sự kết hợp này được gọi là một collagen siêu xoắn. Cấu trúc ba chiều phức tạp này quyết định chức năng sinh học của collagen. Gần một nửa lượng amino acid của colagen là glycine và alanine. Ở những vị trí có liên kết – NH – và = O của glycine và alanine của chuỗi này sẽ liên kết với nhóm –NH – và = O của chuỗi kia ở vị trí tương ứng bằng liên kết hydro.

Cứ 3 chuỗi polypeptid sẽ xoắn ốc lại với nhau tạo thành một chuỗi lớn hơn, đó chính là sợi colagen rất rắn chắc trong mô sống của động vật [4]. Một đặc điểm để phân biệt colagen với các loại protein khác là trình tự các acid amin được sắp xếp trong 3 chuỗi đơn vị của phân tử colagen. Một mô hình phổ biến là Gly-X-Pro hoặc Gly-X-Hyp, trong đó X có thể là một phân tử acid amin bất kỳ: Gly-Pro-Hyp là mô hình xuất hiện nhiều nhất Vì thế, gelatin được thu nhận từ colagen là một mạng lưới phân tử có tính đàn hồi nối với nhau bởi liên kết hydro 5 Hình 2.1 Cấu trúc Collagen 2. Tính chất của collagen * Tính chất vật lý Collagen là một proten không tan trong nước nhưng có khả năng giãn nở nhẹ, tỷ lệ giãn nở co giãn khoảng 7% cho sợ ướt và 5% cho sợi khô.

Ở 60oC dưới tác động của acid hay kiềm hoặc muối Collagen ẩm đột ngột phồng lên co rút khoảng 1/3 hay 1/4 chiều dài của nó và nếu tiếp tục đun collagen sẽ tiếp tục phân hủy thành gelatin * Tính chất hóa học Collagen là chất duy có thể chuyển thành gelatin khi đun sôi với nước nóng đó là kết quả của sự mở vòng xoắn 3 sợi kèm theo sự phá vỡ liên kết hydro. Gelatone và gelatose là sản phẩm phân giải gelatin, tỷ lệ giữa gelatin gelatone và gelatose được quyết định bởi nhiệt độ và thời gian nấu. Collagen bị thủy phân chậm bởi trysin và pepsin, tan trong glycerin, acid acetid, ure nhưng không tan trong nước lạnh khi thêm cồn, muối hoặc aceton đặc biệt là thêm heparin thì chúng có sợi dày và kết tủa lại [4]. - Phản ứng với acid và kiềm : Trên mạch collagen có các gốc amin và carboxyl nên collagen có tính chất lưỡng tính có thể tác dụng với acid lẫn kiềm.

Trong môi trường acid các ion acid sẽ tác dụng với gốc amin, điện tích carboxyl bị ức chế hình thành acid yếu có độ ion hóa thấp. Trái lại gốc amin bị ion hóa tạo NH3+. 6 Trong điều kiện có nước, nước có thể tác dụng với nhóm gốc có mang điện trong kết cấu protide và những ion Na+, Cl- hình thành tác dụng hợp nước phụ của collagen, khiến collagen trong môi trường acid, kiềm có độ hút nước cao hơn trong nước nguyên chất. Dưới tác dụng của các acid và kiềm đủ mạnh sẽ làm cho collagen bị biến đổi, đây là biến đổi quan trọng trong qua trình chuyển hóa collagen thành gelatin.

Khi đó acid và kiềm sẽ cắt đứt các liên kết giữa – NH3+…COO- làm đứt mạch peptide trong mạch chính, phá vỡ các liên kết giữa các gốc – CO…NH- của mạch xung quanh, phân hủy acid amin trong mạch giải phóng amoniac. Khi cấu trúc collagen bị biến đổi thì pI của collagen hạ xuống thấp. Tác dụng thủy phân của aicd và kiềm tăng khi nhiệt độ môi trường tăng. Mức độ thủy phân của acid và kiềm đối với collagen được đánh giá thông qua độ bền gel của gelatin – sản phẩm thủy phân của collagen [6].

Do đó trong quá trình trích ly gelatin cần phải khống chế nhiệt độ và thời gian thích hợp để đảm bảo chất lượng của gelatin thành phẩm.