Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu thu nhận protein và hydroxyapatite từ phế liệu cá tra ứng dụng trong thức ăn nuôi tôm thẻ chân trắng

• Tác giả: Phạm Viết Nam
• Người hướng dẫn: PGS. Trang Sĩ Trung
• Trường học: Trường Đại học Nha Trang
• Chuyên ngành: Công nghệ chế biến thủy sản
• Đề tài: Nghiên cứu thu nhận protein và hydroxyapatite từ phế liệu cá tra cho thức ăn tôm thẻ chân trắng
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Khánh Hòa

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: THỨC ĂN CHO TÔM
• 1.1. Yêu cầu thức ăn tôm
• 1.2. Thành phần dinh dưỡng và bổ sung dinh dưỡng vào thức ăn tôm
• 1.2.1. Chất khoáng
• 2. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
• 2.1. Nguyên vật liệu
• 2.1.1. Phế liệu cá Tra
• 2.1.2. Tôm thẻ chân trắng
• 2.2. Dụng cụ, thiết bị, hóa chất sử dụng trong quá trình nghiên cứu
• 2.2.1. Dụng cụ và thiết bị
• 2.2.2. Hóa chất sử dụng
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Phương pháp tiếp cận nghiên cứu
• 2.3.2. Nghiên cứu xử lý tách lipít trong nguyên liệu
• 2.3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số đến quá trình thủy phân phế liệu cá Tra bằng enzyme alcalase
• 2.3.3.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của kích cỡ nguyên liệu đến quá trình thủy phân phế liệu cá Tra
• 2.3.3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng enzyme alcalase
• 2.3.3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân
• 2.3.3.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian thủy phân
• 2.3.3.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ muối
• 2.3.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số đến quá trình thủy phân dịch protein hòa tan bằng enzyme lipase
• 2.3.4.1. Ảnh hưởng của hàm lượng enzyme lipase
• 2.3.4.2. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân bằng lipase
• 2.3.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số đến quá trình thu nhận HA từ xương cá Tra thô
• 2.3.5.1. Khảo sát tiền xử lý nguyên liệu thu nhận xương cá Tra khô
• 2.3.5.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ nung
• 2.3.5.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian nung
• 2.3.5.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ gia nhiệt nung
• 2.3.6. Nghiên cứu thử nghiệm bổ sung hỗn hợp dịch protein thủy phân (FPH) và hydroxyapatite (HA) vào thức ăn tôm thẻ chân trắng giai đoạn 20 – 55 ngày tuổi
• 2.3.7. Phương pháp phân tích
• 2.3.8. Phương pháp xử lý số liệu
• 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Nghiên cứu những tính chất của phế liệu cá Tra
• 3.2. Nghiên cứu tách lipít từ phế liệu cá Tra
• 3.3. Nghiên cứu những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân protein trong phế liệu cá Tra bằng enzyme alcalase
• 3.3.1. Ảnh hưởng của kích cỡ nguyên liệu
• 3.3.2. Ảnh hưởng hàm lượng enzyme alcalase đến quá trình thủy phân
• 3.3.3. Ảnh hưởng nhiệt độ thủy phân đến quá trình thủy phân phế liệu cá Tra
• 3.3.4. Ảnh hưởng thời gian thủy phân đến quá trình thủy phân phế liệu cá Tra
• 3.3.5. Ảnh hưởng của nồng độ muối đến quá trình thủy phân phế liệu cá Tra
• 3.4. Nghiên cứu những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân dịch thủy phân lipít bằng enzyme lipase
• 3.4.1. Ảnh hưởng của hàm lượng enzyme lipase
• 3.4.2. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân bằng enzyme lipase
• 3.5. Đề xuất quy trình sản xuất chế phẩm protein thủy phân và hydroxyapatite từ phế liệu cá Tra
• 3.5.1. Nghiên cứu qui trình sản xuất HA từ phế liệu cá Tra
• 3.5.2. Thành phần hóa học của xương cá Tra thô và sản phẩm HA
• 3.5.3. Kết quả khảo sát tiền xử lý nguyên liệu thu nhận xương cá dạng thô
• 3.5.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến các đặc tính của HA
• 3.5.5. Ảnh hưởng của thời gian nung đến các đặc tính của HA
• 3.5.6. Ảnh hưởng của tốc độ nâng nhiệt nung đến HA thu nhận. Một số phân tích và so sánh với HA từ nguồn khác
• 3.5.7. Đề xuất quy trình sản xuất hydroxyapatite dạng nano từ xương cá Tra
• 3.6. Nghiên cứu hiệu quả việc thử nghiệm bổ sung hỗn hợp dịch protein thủy phân và hydroxyapatite vào thức ăn tôm thẻ chân trắng 20 – 55 ngày tuổi
• 3.6.1. Ảnh hưởng của hỗn hợp bổ sung đến các chỉ tiêu hóa lý môi trường nước nuôi
• 3.6.2. Ảnh hưởng của hỗn hợp bổ sung đến các chỉ tiêu vi sinh vật môi trường nước nuôi tôm
• 3.6.2.1. Tổng số vi khuẩn
• 3.6.2.2. Tổng số vi khuẩn vibrio
• 3.6.3. Ảnh hưởng của hỗn hợp bổ sung đến tốc độ tăng trưởng của tôm
• 3.6.3.1. Sự tăng trưởng về khối lượng của tôm thẻ chân trắng (g)
• 3.6.3.2. Sự tăng trưởng về chiều dài tôm thẻ chân trắng (mm)
• 3.6.4. Ảnh hưởng của hỗn hợp FPH và HA bổ sung vào thức ăn tôm đến tỷ lệ sống và năng suất của tôm 55 ngày tuổi
• 3.6.5. Đánh giá chất lượng tôm nuôi 55 ngày tuổi
• 3.6.6. Đề xuất qui trình nuôi tôm thẻ chân trắng 20 – 55 ngày tuổi có bổ sung hỗn hợp dịch FPH và HA từ phế liệu cá Tra
• PHỤ LỤC
• 1. PHỤ LỤC 1 - PHỤ LỤC CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
• 2. PHỤ LỤC 2 - PHỤ LỤC CÁC SỐ LIỆU
• 3. PHỤ LỤC 3 - PHỤ LỤC KẾT QUẢ PHÂN TÍCH
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về phế liệu cá Tra

Cá Tra (Pangasius hypophthalmus) là một trong những sản phẩm thủy sản chủ lực của Việt Nam. Mỗi năm, hàng triệu tấn cá Tra được thu hoạch, tuy nhiên, khoảng 60% trong số đó trở thành phế liệu cá Tra. Phế liệu này bao gồm đầu, vây, khung xương, nội tạng và thịt vụn. Việc tận dụng nguồn phế liệu này để sản xuất các sản phẩm có giá trị gia tăng là rất cần thiết. Nghiên cứu này tập trung vào việc thu nhận protein từ cá Tra và hydroxyapatite từ phế liệu cá, nhằm giảm thiểu lãng phí và ô nhiễm môi trường. Theo các nghiên cứu trước đây, phế liệu cá chứa nhiều hợp chất dinh dưỡng có giá trị như protein, lipít và khoáng chất, có thể được sử dụng để sản xuất thức ăn cho tôm thẻ chân trắng.

II. Quy trình thu nhận protein và hydroxyapatite

Quy trình thu nhận dịch protein thủy phân và hydroxyapatite từ phế liệu cá Tra được thực hiện qua nhiều bước. Đầu tiên, phế liệu cá được xử lý bằng enzyme alcalase để thu nhận dịch protein. Kết quả cho thấy, dịch protein thu được có độ thủy phân (DH) gần 35%, với hàm lượng đạm tổng đạt 11,7%. Đồng thời, hydroxyapatite được thu nhận từ xương cá bằng phương pháp xử lý nhiệt, cho kích thước hạt từ 50 – 70 nm và tỷ lệ Ca/P là 1,83. Việc thu nhận đồng thời hai sản phẩm này không chỉ giúp tối ưu hóa giá trị dinh dưỡng mà còn hướng đến quy trình sản xuất “không-chất-thải”.

III. Ứng dụng trong thức ăn tôm thẻ chân trắng

Nghiên cứu đã thử nghiệm bổ sung hỗn hợp dịch protein thủy phân và hydroxyapatite vào thức ăn cho tôm thẻ chân trắng trong giai đoạn 20 – 55 ngày tuổi. Kết quả cho thấy, khi bổ sung 5% hỗn hợp vào thức ăn, tôm tăng trưởng 123,5% về khối lượng và 112% về chiều dài so với nhóm không bổ sung. Điều này chứng tỏ rằng việc sử dụng protein từ cá Tra và hydroxyapatite không chỉ cải thiện tốc độ tăng trưởng của tôm mà còn không ảnh hưởng đến môi trường nước nuôi. Đây là một bước tiến quan trọng trong việc phát triển thức ăn tôm có giá trị dinh dưỡng cao.

IV. Đánh giá và triển vọng

Nghiên cứu này không chỉ cung cấp thông tin về thành phần hóa học của phế liệu cá Tra mà còn mở ra hướng đi mới trong việc tận dụng nguồn nguyên liệu này. Việc thu nhận hydroxyapatite và protein từ cá Tra có thể giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tạo ra sản phẩm có giá trị cao cho ngành nuôi trồng thủy sản. Hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình sản xuất và mở rộng ứng dụng của các sản phẩm này trong các lĩnh vực khác nhau như thực phẩm và dược phẩm.