Ứng dụng vi sinh trong xử lý phụ phẩm tôm

Ứng dụng vi sinh trong
xử lý phụ phẩm tôm
Họ Và Tên:

Hà Thị Thao – 20180538
Đỗ Thu Phương – 20180529


Tổng quan về phụ phẩm tôm
Sản xuất chitin chitosan và dịch đạm thủy phân
Ứng dụng của vi sinh, sinh học trong cải tiến quy trình


Tổng quan về
phụ phẩm tôm
 Là những phần bỏ đi trong
quy trình chế biến bao
gồm vỏ tơm, đầu, đi,
râu, tơm hỏng, thịt thừa…
 Tùy từng loại, tỉ lệ phụ
phẩm từ 35 – 50% trong đó
đầu chiếm 30-40%


Thành phần ( %
khối lượng)

Trong vỏ tơm
tươi

Trong vỏ tơm

khơ

Muối khống

12.25

45.16

Protein

8.05

23.25

Chitin

4.5

27.50

Sắc tố

Chưa xác định

Chưa xác định

Độ ẩm

75

4

Tổng quan về
phụ phẩm tôm
 Protein: có 2 dạng tự do và phức tạp
( thịt tơm cịn dư và protein khơng
hịa tan, liên kết với chitin, Caco3,
lipit tạo lipoprotein
 Chitin: tồn tại dạng phức hợp chitin
– protein, chitin - lipit
 Sắc tố: carotenoid trong đó chủ yếu
astaxanthin
 Chất khống: Chủ yếu là Caco3, và
rất ít Ca3(PO4)2
 Lipit: chiếm một lượng nhỏ, thường
được loại bỏ khi khử protein


Ứng dụng của
phụ phẩm tôm
 Sản xuất chitin, chitosan,
glucosamine ( thủy phân
chitin bằng HCL đặc)
 Astaxanthin làm chất
màu thực phẩm, thuốc
 Dịch tôm thủy phân, bột
tôm giàu protein trong
chăn nuôi

Phụ phẩm tôm trong chăn
nuôi
 Ủ xilo: dùng axit hữu cơ, vơ cơ ủ làm tăng hoạt tính enzyme, hạn chết vsv phát

triển, sau đó trung hịa bằng kiềm => chất lượng sản phẩm tốt nhưng giá thành cao
phức tạp

 Sấy khô bằng nhiệt, phơi nắng, nghiền thành bột => đơn giản, dễ chế biến, tốn ít
năng lượng nhưng chất lượng kém, ít giá trị dinh dưỡng
 Sinh học: lên men lactic, phế liệu nghiền nhỏ rồi ủ dạng sệt => kéo dài thời gian
bảo quản, không tạo mùi ôi thối, kích thích tiêu hóa, hạn chế vi sinh vật gây hư hỏng


Sản xuất chitin, chitosan
từ phụ phẩm tôm
 Chitin – chitosan là polysaccharide tồn tại trong tự nhiên
lớn thứ hai chỉ sau cenllulose, chitin còn tồn tại cả trong
động vật
 Là thành phần cấu trúc quan trọng trong các loại giáp xác,
côn trùng, nhuyễn thể đặc biệt các động vật thủy sản chitin
chiếm khá cao => tiềm năng sản xuất chitin từ tôm, cua ghẹ
 Chitin rất hiếm tồn tại ở dạng tự do, thường liên kết đồng
hóa trị với protein, Caco3 và các hợp chất hữu cơ khác
 Chitosan là polisaccaride khơng giống chất xơ thực vật, có
tính cơ học tốt, có khả năng tạo màng, tự phân hủy sinh
học, tính kháng khuẩn
 Glucosamin: Là loại đường amin, là một phần trong cấu
trúc của chitin, chitosan

Ứng dụng của chitin, chitosan
 Chitin: kháng nấm, kháng khuẩn,
tự phân hủy sinh học cao, không
độc => làm chỉ tự tiêu, băng vết
thương
 Chitosan: thuốc giảm cân,
cholesterol, giảm tình trạng mệt
mỏi, có lợi cho người suy thận,
màng bao sinh học, dùng làm chế
phẩm nông nghiệp, làm đẹp,…
 Glucosamin: cải thiện xương
khớp


Phương pháp
hóa học sản
xuất chitin
chitosan
Ø Ba cơng đoạn chính: Khử
protein, khử khống, tẩy màu,
sản xuất chitosan có bước tẩy
màu và deacetyl hóa
Ø Ưu điểm: Nhanh, hóa chất rẻ,
thơng dụng, quy trình và thiết
bị đơn giản
Ø Nhược điểm: ơ nhiễm mơi
trường, ăn mòn thiết bị, chưa
tận dụng nguồn thu protein và
chất màu, hiệu suất kém

Giải pháp sinh học
trong xử lý phụ
phẩm tôm
 Khử protein, khử khoáng dùng vi
khuẩn, nấm men, enzyme ( dùng vi
khuẩn sinh protease, chế phẩm
protease), deacetyl hóa dung enzyme
deacetylase
Protease chiết rút từ vi sinh vật như
các loài Bacillus, Aspergillus, Lactic
( Aspergillus oryzae, Bacillus subtilis,
Lactobacillus
plantarum,
Lactobacillus acidophilus…)
 Protease thương mại như các chế
phẩm
(Alcalase,
Protamex,
Flavourzyme, Neutrase)


Quy trình sản xuất chitin
chitosan
 Phương pháp sinh học: Điểm chung của enzyme protease là có khoảng pH thích hợp

rộng, thường từ 5,5 - 8,5 => có thể thích ứng với pH môi trường tự nhiên của nguyên
liệu thủy sản

 Ưu điểm: thân thiện mơi trường, an tồn, tận dụng cả dịch sau lên men làm thức ăn

chăn nuôi, tinh chế sạch và nguyên vẹn, không biến đổi chitin, chitosan hay protein, cảm
quan tốt
 Nhược điểm: Giá thành cao, hiệu suất thu hồi thấp, thời gian lâu, cần kỹ thuật và
chun mơn, khó khăn trong việc tìm mua và sản xuất enzyme như enzyme deacetylase


Sử dụng vi khuẩn lactic trong
tách chiết chitin, chitosan
Lên men lactic là một trong những kỹ thuật phát triển từ lâu đời và được con người ứng
dụng sớm nhất trong bảo quản và chế biến thực phẩm (sữa lên men, thịt lên men, rau lên
men, các sản phẩm đồ uống…) cũng như trong nhiều lĩnh vực khác như y dược, hóa chất
và chăn ni.
Trong điều kiện có mặt nguồn cơ chất carbohydrat (saccharose, glucose, tinh bột ngô,
tinh bột sắn…) vi khuẩn lactic sẽ lên men carbohydrat tạo thành acid lactic và sản sinh
enzyme protease.
 Acid lactic sẽ tác dụng với phần canxicacbonat trong vỏ tôm để tạo thành lactatcanxi ở
dạng khơng hịa tan. Phản ứng này gần tương ứng với q trình khử khống bởi HCl
trong phương pháp hóa học. Đồng thời hệ enzyme protease sẽ thủy phân một phần
protein có trong vỏ tơm làm tăng q trình khử protein khỏi vỏ đầu tôm.


Đặc điểm dịng vi
khuẩn Lactobacillus
Chi Lactobacillus có dạng hình que hoặc hình cầu, xếp riêng
lẻ hoặc chuỗi, thuộc nhóm vi khuẩn gram dương, khơng sinh
bào tử, có thể hiếu khí, kị khí, ưa acid, sống mơi trường sữa,
đường ruột...
Vi khuẩn L. bulgaricus là trực khuẩn, yếm khí, hình que dài,
mảnh, xếp thành chuỗi dài, khơng di động, địi hỏi pH thấp
( 4.6-5.4), nhiệt độ tối ưu 40-44 độ C

Vi khuẩn L.plantarum là trực khuẩn, hình que, phát triển ở
pH 3.4 – 8.8, khoảng nhiệt độ từ 12 ° C đến 40 ° C.


Dịng vi khuẩn Bacillus
Chi Bacillus có dạng hình que, thuộc nhóm gram dương,
hiếu khí, có sinh bào tử gần như hình cầu
Lồi Bacillus subtilis ( trực khuẩn cỏ khơ): hình que, hiếu
khí, có khả năng sinh ngoại bào tử, tìm thấy phổ biến trong
tự nhiên, trong cỏ khô, nhiệt độ thích hợp từ 35 – 45 độ C,
tối ưu là 37 độ, pH khoảng 7 – 7.4, có hoạt tính protease và
amylase


Quy trình xử
lý phụ phẩm
tơm