I. Giới thiệu về Chondroitin Sulphate và Sụn Ức Gà
Chondroitin Sulphate (CS) là một hợp chất quan trọng trong điều trị các bệnh về xương khớp, có nguồn gốc tự nhiên từ các mô sụn của động vật. Sụn Ức Gà là một nguồn giàu CS, được coi là phụ phẩm trong ngành chế biến thịt gà. Việc thu nhận CS từ sụn ức gà không chỉ giúp tận dụng nguồn nguyên liệu dồi dào mà còn mang lại giá trị kinh tế cao. Nghiên cứu này tập trung vào việc sử dụng Enzyme Alcalase để thủy phân sụn ức gà, nhằm tối ưu hóa quá trình thu nhận CS.
1.1. Chondroitin Sulphate và vai trò sinh học
Chondroitin Sulphate là một glycosaminoglycan (GAG) có cấu trúc polyme của các đơn vị disaccharide. Nó đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì cấu trúc sụn khớp, hỗ trợ điều trị viêm khớp và ngăn ngừa thoái hóa khớp. CS không thể tổng hợp hóa học mà phải được chiết xuất từ các nguồn tự nhiên như sụn động vật.
1.2. Sụn Ức Gà và tiềm năng ứng dụng
Sụn Ức Gà là một nguồn nguyên liệu giàu CS, thường bị bỏ qua trong quá trình chế biến thịt gà. Việc tận dụng sụn ức gà để thu nhận CS không chỉ giảm thiểu chất thải mà còn tạo ra sản phẩm có giá trị cao trong ngành thực phẩm chức năng và dược phẩm.
II. Enzyme Alcalase và quy trình thủy phân
Enzyme Alcalase là một protease được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm nhờ khả năng thủy phân protein hiệu quả. Trong nghiên cứu này, Alcalase được sử dụng để thủy phân sụn ức gà, giải phóng Chondroitin Sulphate từ cấu trúc sụn. Quy trình thủy phân được tối ưu hóa bằng phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM), với các yếu tố như pH, nhiệt độ, hàm lượng enzyme và thời gian thủy phân được điều chỉnh để đạt hiệu suất thu nhận CS cao nhất.
2.1. Cơ chế hoạt động của Enzyme Alcalase
Enzyme Alcalase hoạt động bằng cách cắt các liên kết peptide trong protein, giải phóng các phân tử nhỏ hơn. Trong quá trình thủy phân sụn ức gà, Alcalase giúp phá vỡ cấu trúc sụn, giải phóng CS vào dung dịch thủy phân.
2.2. Tối ưu hóa quy trình thủy phân
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân bao gồm pH (5.5-8.0), nhiệt độ (45-55°C), hàm lượng enzyme (2-6% v/w) và thời gian thủy phân (180-240 phút). Kết quả tối ưu cho hiệu suất thu nhận CS đạt được ở pH 7.0, nhiệt độ 54°C, hàm lượng enzyme 4% và thời gian thủy phân 212 phút.
III. Kết quả và ứng dụng thực tiễn
Kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu suất thu nhận Chondroitin Sulphate từ sụn ức gà đạt 27.74%, với độ tinh sạch 53.60% khi phân tích bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC). Sản phẩm CS thu được có kích thước hạt trung bình 7.589μm, phù hợp để ứng dụng trong các sản phẩm thực phẩm chức năng và dược phẩm. Nghiên cứu này mở ra hướng đi mới trong việc tận dụng phụ phẩm từ ngành chế biến thịt gà, góp phần nâng cao giá trị kinh tế và bảo vệ môi trường.
3.1. Phân tích thành phần CS thu được
Sản phẩm CS thô được phân tích bằng HPLC cho thấy độ tinh sạch đạt 53.60%, đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng cho các ứng dụng trong thực phẩm chức năng và dược phẩm.
3.2. Ứng dụng thực tiễn của CS
Chondroitin Sulphate thu nhận từ sụn ức gà có thể được sử dụng trong các sản phẩm hỗ trợ điều trị bệnh xương khớp, đặc biệt là ở người cao tuổi. Nghiên cứu này cũng góp phần giảm thiểu chất thải từ ngành chế biến thịt gà, mang lại lợi ích kinh tế và môi trường.
