I. Tối ưu hóa collagen
Nghiên cứu tập trung vào tối ưu hóa collagen từ da cá tra bằng cách sử dụng enzym Neutrase và Flavourzyme kết hợp với sóng siêu âm. Mục tiêu là tạo ra collagen hydrolysate có phân tử lượng thấp (<10 kDa) với hoạt tính sinh học cao, ứng dụng trong thực phẩm và mỹ phẩm. Quá trình thủy phân collagen được tối ưu hóa thông qua việc điều chỉnh tỷ lệ enzym/cơ chất, thời gian thủy phân và các điều kiện môi trường như nhiệt độ và pH.
1.1. Tối ưu hóa enzym
Quá trình tối ưu hóa enzym bao gồm việc xác định tỷ lệ enzym Neutrase và Flavourzyme phù hợp để đạt hiệu suất thủy phân cao nhất. Kết quả cho thấy, tỷ lệ enzym/cơ chất tối ưu cho Neutrase là 7.62% (46.42 UL/g protein) và cho Flavourzyme là 16.25% (52.7 UL/g protein). Điều kiện nhiệt độ và pH cũng được điều chỉnh để đảm bảo hoạt tính enzym tối đa.
1.2. Tối ưu hóa thủy phân
Tối ưu hóa thủy phân được thực hiện bằng cách kết hợp sóng siêu âm để tăng hiệu suất phân giải collagen. Sóng siêu âm ở tần số 20 kHz và cường độ 150W được sử dụng để tiền xử lý collagen trước khi thủy phân. Kết quả cho thấy, mức độ thủy phân đạt 9.29% với Neutrase và 13.36% với Flavourzyme, tạo ra các sản phẩm có phân tử lượng từ 6 đến 28.5 kDa.
II. Công nghệ thủy phân
Nghiên cứu áp dụng công nghệ thủy phân hiện đại để tạo ra collagen hydrolysate từ da cá tra. Quy trình bao gồm các bước tách chiết collagen, tiền xử lý bằng sóng siêu âm và thủy phân bằng enzym. Phương pháp này không chỉ tăng hiệu suất thủy phân mà còn giảm thiểu thời gian và chi phí so với các phương pháp truyền thống.
2.1. Ứng dụng enzym trong thực phẩm
Ứng dụng enzym trong thực phẩm được thể hiện qua việc sử dụng Neutrase và Flavourzyme để thủy phân collagen. Các sản phẩm thu được có phân tử lượng thấp, dễ hấp thu và có hoạt tính sinh học cao, phù hợp để sử dụng trong thực phẩm chức năng và mỹ phẩm.
2.2. Công nghệ sinh học
Nghiên cứu này là một ví dụ điển hình của công nghệ sinh học trong việc tận dụng nguồn nguyên liệu phụ phẩm từ ngành chế biến thủy sản. Việc sử dụng da cá tra làm nguyên liệu không chỉ giảm thiểu chất thải mà còn tạo ra giá trị kinh tế cao từ các sản phẩm collagen hydrolysate.
III. Phân tích và đánh giá
Nghiên cứu đã phân tích và đánh giá hiệu quả của quá trình tối ưu hóa thủy phân collagen từ da cá tra. Kết quả cho thấy, việc kết hợp sóng siêu âm với enzym Neutrase và Flavourzyme đã cải thiện đáng kể hiệu suất thủy phân và chất lượng sản phẩm. Các sản phẩm collagen hydrolysate có phân tử lượng thấp và hoạt tính sinh học cao, mở ra tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp thực phẩm và mỹ phẩm.
3.1. Giá trị thực tiễn
Nghiên cứu mang lại giá trị thực tiễn cao khi tận dụng nguồn nguyên liệu phụ phẩm từ ngành chế biến thủy sản. Việc sản xuất collagen hydrolysate từ da cá tra không chỉ giảm thiểu chất thải mà còn tạo ra các sản phẩm có giá trị kinh tế cao, đóng góp vào sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp thực phẩm.
3.2. Tiềm năng ứng dụng
Các sản phẩm collagen hydrolysate được tạo ra từ nghiên cứu này có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như thực phẩm chức năng, mỹ phẩm và y học. Với phân tử lượng thấp và hoạt tính sinh học cao, các sản phẩm này có thể được sử dụng để cải thiện sức khỏe và làm đẹp, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thị trường.
