TỐI ƯU HÓA ĐIỀU KIỆN THỦY PHÂN SẢN XUẤT BỘT ĐẠM TỪ ĐẦU CÁ LÓC (Channa striata) BẰNG KẾT HỢP ENZYME ALCALASE VÀ FLAVOURZYME

lOMoARcPSD|15547689

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA THỦY SẢN

TRẦN THANH LỢI

TỐI ƯU HÓA ĐIỀU KIỆN THỦY PHÂN SẢN XUẤT
BỘT ĐẠM TỪ ĐẦU CÁ LÓC (Channa striata) BẰNG
KẾT HỢP ENZYME ALCALASE VÀ FLAVOURZYME

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỦY SẢN

2021


lOMoARcPSD|15547689

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA THỦY SẢN

TRẦN THANH LỢI

TỐI ƯU HÓA ĐIỀU KIỆN THỦY PHÂN SẢN XUẤT
BỘT ĐẠM TỪ ĐẦU CÁ LÓC (Channa striata) BẰNG
KẾT HỢP ENZYME ALCALASE VÀ FLAVOURZYME

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỦY SẢN

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
ThS. TRƯƠNG THỊ MỘNG THU

2021


lOMoARcPSD|15547689

1. Giới thiệu
Cá lóc là lồi cá nước ngọt, có chất lượng thịt thơm ngon và giá trị dinh
dưỡng cao. Nên cá lóc được ni nhiều ở các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long
như An Giang, Đồng Tháp, Vĩnh Long, Cần Thơ, Trà Vinh (Đỗ Minh Chung và
Lê Xuân Sinh, 2011). Cùng với sự phát triển của nghề nuôi cá lóc thì các sản
phẩm chế biến từ cá lóc như mắm, khô, chà bông, chả…cũng ngày càng gia
tăng (Trần Thanh Trúc và Nguyễn Văn Mười, 2019). Tuy nhiên, trong quá trình
chế biến cá thì một lượng lớn phụ phẩm bị loại bỏ. Phụ phẩm cá lóc chứa hàm
lượng protein khá cao 13,85% (Ung Minh Anh Thư, 2018), vì vậy cần được tận
dụng để sản xuất các sản phẩm có giá trị cao hơn như dịch đạm hay bột đạm
thủy phân. Các sản phẩm thủy phân protein đã được các nhà nghiên cứu quan
tâm từ nhiều năm qua vì chứa nhiều acid amin tự do có giá trị dinh dưỡng và
các peptide mạch ngắn có hoạt tính sinh học đáp ứng chức năng sinh lý cho con
người (Chalamaiah et al., 2012).
Dịch đạm thủy phân là sản phẩm của quá trình thủy phân protein từ nguyên
liệu hoặc phụ phẩm thủy sản bởi enzyme protease hoặc hóa chất (acid, kiềm)
(Siddik et al., 2020). Trong đó, việc sử dụng enzyme để thủy phân protein từ
thủy sản đã trở nên phổ biến do hiệu suất thu hồi protein và hiệu suất thủy phân
cao (Trần Thanh Trúc và ctv., 2015). Có nhiều loại enzyme thủy phân protein
được dùng phổ biến như Alcalase, Flavourzyme, Neutrase, Protamex, và
kojizyme (Nguyen et al., 2011). Do đó, Nguyễn Văn Mười và Hà Thị Thụy Vy
(2018) đã khảo sát điều kiện hoạt động tối ưu của enzyme Alcalase thủy phân

protein từ thịt đầu tôm thẻ chân trắng cho ra kết quả hiệu suất thủy phân cao và
hoạt tính chống oxy hóa tốt. Ung Minh Anh Thư (2018) đã nghiên cứu thủy
phân protein từ phụ phẩm cá lóc bằng enzyme Alcalase cho ra kết quả dịch đạm
giàu các acid amin và peptide mạch ngắn có giá trị dinh dưỡng. Tuy nhiên,
chưa có nghiên cứu q trình tối ưu hóa điều kiện thủy phân từ phụ phẩm đầu
cá lóc khi kết hợp enzyme Alcalase và Flavourzyme. Do vậy, đề tài “Tối ưu
hóa điều kiện thủy phân sản xuất bột đạm từ đầu cá lóc (Channa striata)
bằng kết hợp enzyme Alcalase và Flavourzyme” được thực hiện nhằm thu hồi
protein có chất lượng tốt, nâng cao giá trị nguyên liệu và giảm ô nhiễm môi
trường.
2. Nguyên vật liệu và phương pháp nghiên cứu
2.1 Vật liệu


lOMoARcPSD|15547689

Đầu cá lóc được thu mua tại Cơ sở khơ cá lóc 7 chóp (Thoại sơn, An
Giang) và được cấp đơng ở nhiệt độ -20±2ºC, đóng thùng vận chuyển về phịng
thí nghiệm Bộ mơn Chế biến Thủy sản, Khoa Thủy sản, Đại học Cần Thơ
không quá 6 giờ. Đầu cá lóc được rửa sạch nhớt, máu bằng nước nuối lỗng,
loại bỏ vảy, mắt, nắp mang, mang. Đầu cá lóc sẽ được bảo quản đông ở nhiệt
độ -20±2ºC. Khi tiến hành thí nghiệm, đầu cá lóc được rã đơng sau đó được cắt
nhỏ và xay bằng máy xay công nghiệp.
Alcalase và flavourzyme là các enzyme protease được sản xuất bởi Công ty
Novozyme, Đan Mạch. Enzyme Alcalase có hoạt độ là 2,4 AU (Anson
Units)/g, điều kiện hoạt động thích hợp là nhiệt độ 55÷70 ℃, pH = 6,5÷8,5.
Enzyme Flavourzyme có hoạt độ là 3500 LAPU (Leucine Aminopeptidase
Units)/g, điều kiện hoạt động thích hợp là 50÷55°C, pH = 5,0÷7,0 (Trương Thị
Mộng Thu và Lê Thị Minh Thủy, 2020a).
2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Thí nghiệm 1: Tối ưu hóa ảnh hưởng của pH, thời gian, nồng độ
enzyme so với cơ chất và nhiệt độ thủy phân khi sử dụng kết hợp Alcalase và
Flavourzyme thủy phân protein từ đầu cá lóc
Tiến hành thí nghiệm với 4 nhân tố X1-nhiệt độ (40-60℃), X2-thời gian
(24-36giờ), X3-pH (6-8), X4-nồng độ enzyme (Alcalase và Flavourzyme: 120200 U/g protein) thích hợp để thủy phân. Sử dụng phương pháp bề mặt đáp ứng
(RSM) - thiết kế Draper - Lin small composite design bố trí thí nghiệm 4 nhân
tố. Các yếu tố chính được nghiên cứu ở 5 mức (-α, -1, 0, +1, +α) với 19 nghiệm
thức. Trong đó có 3 nghiệm thức ở tâm phương án để kiểm tra ý nghĩa các hệ
số của phương trình hồi quy. Thí nghiệm được thực hiện với các thơng số thích
hợp đã được lựa chọn theo nghiên cứu của Hà Thị Thùy Vy và ctv. (2019) và thí
nghiệm thăm dị. Mẫu sau khi được xử lý và xay thô như mục 2.1, mẫu được
cân định lượng 40 g được tiến hành thủy phân với pH, thời gian, nồng độ
enzyme và nhiệt độ thủy phân được khảo sát như bố trí thí nghiệm theo 19 đơn
vị thí nghiệm ở Bảng 1 với 3 lần lặp lại.
Sau khi kết thúc quá trình thủy phân, bất hoạt enzyme ở 95ºC trong thời
gian 10 phút, lọc qua vải lọc để tách riêng phần bã đầu và thu phần dịch lọc.
Phần dịch lọc được ly tâm 7.500 vòng/phút ở 4ºC với thời gian 30 phút, thu
được phần dịch đạm thủy phân. Tiến hành xác định độ thủy phân, hiệu suất thu
hồi nitơ, đạm acid amin trong dịch đạm thủy phân tương ứng với từng điều
kiện khảo sát. Dựa vào kết quả thu được cả hàm mục tiêu, Y 1: độ thủy phân
(%), Y2: đạm acid amin (%), Y3: hiệu suất thu hồi nitơ (%) để chọn điều kiện
tối ưu nhất.


lOMoARcPSD|15547689

Bảng 1: Ma trận quy hoạch thực nghiệm điều kiện thủy phân protein từ
đầu cá lóc khi kết hợp alcalase và flavourzyme
NT X1

X2

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

0
0
0
0
+1
-1
-1
0

+1
+1
+1
-1
0
0
-1,68
0
-1
+1,68
0

0
0
0
0
-1
+1
+1
-1,68
+1
+1
-1
-1
0
+1,68
0
0
-1
0

0

Nhiệt
độ (℃)
0
0
50
0
0
50
+1,68 0
50
0
0
50
-1
+1
40
-1
+1
60
+1
+1
60
0
0
33,18
-1
-1
60

+1
-1
60
+1
+1
40
+1
-1
40
0
-1,68 50
0
0
66,82
0
0
50
0
+1,68 50
-1
-1
40
0
0
50
-1,68 0
50
X3

X4

Thời
gian (h)
30
30
30
30
36
24
24
30
36
36
36
24
30
30
19,91
30
24
40,10
30

pH
7
7
8,68
7
6
6

8
7
6
8
8
8
7
7
7
7
6
7
5,32

ES (UI/g
protein)
160
160
160
160
200
200
200
160
120
120
200
120
92,72
160

160
227,29
120
160
160

2.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian cô quay
đến chất lượng dịch đạm cô đặc
Tiến hành thí nghiệm: Từ thí nghiệm 1 thu được dịch đạm tối ưu nhất
đem đi cô đặc với 2 nhân tố nhiệt độ (40, 45 và 50ºC) và thời gian (10, 15 và
20 phút) với các thông số cố định cho q trình cơ quay chân khơng được chọn
theo nghiên cứu của Hà Thị Thùy Vy và ctv. (2019) là áp suất cô quay 40 mbar,
tốc độ quay 4 vịng/giây và thể tích dịch cơ quay là 50 ml/mẫu. Dịch sau cô
quay xác định các mục tiêu như: Y1-hiệu suất thu hồi protein (%), Y2-đạm acid
amin (%), Y3-đo màu (L*, a*, b*). Để xác định được nhiệt độ và thời gian cơ
đặc thích hợp để thu được dịch đạm cơ đặc có chất lượng thích hợp cho q
trình sấy phun.
Từ thí nghiệm 2 chọn ra dịch đạm cơ đặc tốt nhất sau đó tiến hành sấy phun
và thu được bột đạm. Bột đạm được xác định thành phần hóa học và tổng vi
khuẩn hiểu khí.
2.3 Phương pháp phân tích


lOMoARcPSD|15547689

Phân tích thành phần hóa học của ngun liệu và bột đạm bao gồm độ ẩm,
protein, lipid và khoáng được xác định theo AOAC (2000).
Xác định hoạt tính enzyme Alcalase và Flavourzyme theo phương pháp của
Cupp-Enyard (2008).
Xác định độ thủy phân - DH (%) bằng phương pháp OPA (ophthalaldehyde), dựa trên nguyên tắc các nhóm amin của acid amin hoặc

peptide phản ứng với Ortho-phthaldialdehyde với sự có mặt của –SH của
dithiothreitol hoặc mercaptoethanol sẽ tạo ra hợp chất có khả năng hấp thụ ở
bước sóng 340 nm (Nielsen et al., 2001).
Xác định hàm lượng đạm acid amin theo TCVN 3708 – 90 (Bộ Khoa học
và Công nghệ, 1990).
Xác định tổng vi khuẩn hiếu khí theo TCVN 5165: 1990 (Bộ Khoa học và
Công nghệ 1990).
Đo màu (L*, a*, b*): mẫu dịch được trải đều và đủ dày trong túi nilong và
được tiến hành đo màu bằng thiết bị Colorimeter PCE-CSM 2 (Trung Quốc),
các giá trị L* (màu trắng đến màu đen), a* (màu đỏ hoặc xanh lá) và b* (màu
vàng hoặc màu xanh da trời) khi được nhận.
Xác định hiệu suất thu hồi nitơ (nitrogen recovery - NR) theo phương pháp
của Wang et al. (2018). Công thức: NR (%) = (Hàm lượng nitơ tổng số trong
dịch thủy phân)*100/(Hàm lượng nitơ tổng số trong nguyên liệu đầu cá xay).
2.4 Phương pháp xử lý số liệu
Các thí nghiệm được lập lại 3 lần và kết quả thí nghiệm được thể hiện dưới
dạng giá trị trung bình. Sử dụng phần mềm Statgraphics XVI để xử lý kết quả
thí nghiệm và thơng qua phân tích ANOVA để đánh giá sự khác biệt giữa các
nghiệm thức (p<0,05).
3. Kết quả thảo luận
3.1 Thành phần hóa học của đầu cá lóc
Các thành phần hóa học của nguyên liệu sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chất
lượng sản phẩm cuối cùng. Vì vậy, thành phần cơ bản của đầu cá lóc được phân
tích làm cơ sở để đưa ra các biện pháp xử lý cho ra sản phẩm đạt chất lượng tốt
và hiệu suất thu hồi cao. Kết quả thành phần hóa học của đầu cá lóc như ẩm,
protein, lipid và khoáng của Trương Thị Mộng Thu và ctv. (2020) được trình
bày ở Bảng 2.


lOMoARcPSD|15547689

Bảng 2: Thành phần hóa học của cá lóc (% khối lượng ướt)
Chỉ tiêu
Hàm lượng1 (%)
Ẩm độ
57,1±0,49
Protein
16,4±0,31
Khống
15,8±0,05
Lipid
6,5±0,83
(1Số liệu được trình bày dưới dạng trung bình ± độ lệch chuẩn, n=5)

Từ bảng 2 cho thấy đầu cá lóc chứa hàm lượng protein, khoáng tương đối
cao lần lượt là 16,4%, 15,8% và khi đó hàm lượng lipid rất thấp 6,5%. Với hàm
lượng protein cao thì rất thích hợp cho việc sản xuất dịch đạm thủy phân
(Siddik et al., 2020) để phục vụ cho các mục đích khác nhau như ứng dụng
trong nơng học, y dược, sản xuất các loại nước chấm, bột nêm (Đỗ Thị Thanh
Thủy và Nguyễn Anh Tuấn, 2017).
3.2 Tối ưu hóa các nhân tố nhiệt độ, pH, thời gian và nồng độ enzyme ảnh
hưởng đến hiệu quả thủy phân từ đầu cá lóc
3.2.1 Xác định các nhân tố ảnh hưởng đến hiệu suất thủy phân
Kết quả phân tích ảnh hưởng của các nhân tố mã hóa đối với phương trình
hồi quy đến hiệu suất thủy phân protein (Y1,%) được trình bày ở bảng 3.
Bảng 3: Ảnh hưởng của các nhân tố đến phương trình hồi quy hàm
hiệu suất thủy phân.
Nhân tố
Tổng bình
Bậc tự Trung bình bình

Tỉ số F
phương
do
phương
X1
52,8271
1
52,8271
20,17
X2
38,0017
1
38,0017
14,51
X3
261,248
1
261,248
99,76
X4
17,3408
1
17,3408
6,62
X1 X1
189,562
1
189,562
72,38
X1 X2

36,5829
1
36,5829
13,97
X1 X3
18,2004
1
18,2004
6,95
X1 X4
117,224
1
117,224
44,76
X2 X2
374,076
1
374,076
142,84
X2 X3
32,9004
1
32,9004
12,56
X3 X3
417,275
1
417,275
159,33
X3 X4

362,704
1
362,704
138,50
X4 X4
435,312
1
435,312
166,22
Khối
19,62
2
9,81
3,75
Sự thiếu phù
152,201
35
4,34859
1,66
hợp

mục tiêu
Gí trị P
0,0041
0,0089
0,0001
0,0422
0,0001
0,0097
0,0387

0,0005
0,0000
0,0122
0,0000
0,0000
0,0000
0,0880
0,2734


lOMoARcPSD|15547689

Sai số thuần
Tổng

15,7133
2219,03

6
56

2,61889

Từ bảng 3 cho thấy về sự tương quan giữa các nhân tố nhiệt độ, thời gian,
pH và nồng độ đều ảnh hưởng có ý nghĩa đến độ thủy phân (p<0,05). Hệ số hồi
quy bậc một của X1, X2, X3, X4 cũng như hệ số tương tác giữa các cặp đều khác
biệt có ý nghĩa về mặt thống kê ở độ tin cậy 95% đồng thời hệ số hồi quy bậc
hai của X1X1, X2X2, X3X3, X4X4 cũng khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê. Đều
này khẳng định mức độ ảnh hưởng của từng biến độc lập cũng như các tương
tác có ý nghĩa đến q trình thủy phân protein.

Đối với hàm đáp ứng Y1 kết quả phân tích thống kê số liệu thu thập, hệ số
tương quan và hệ số tương quan điều chỉnh lần lượt là: R 2 = 92,4%; R2 =
90,1%. Phương trình hồi quy biểu diễn sự tương quan giữa các nhân tố nhiệt
độ, thời gian, pH và nồng độ enzyme đến hiệu suất thủy phân (DH):
Y1 (DH) = - 488,145 + 2,49224*X1 + 8,32716*X2 + 73,7241*X3 +
0,938248*X4 - 0,0218352*X12 - 0,031972*X1*X2 - 0,0870833*X1*X3 +
0,00858478*X1*X4 - 0,0852197*X22 - 0,195139*X2*X3 - 3,24568*X32 0,0971875*X3*X4 - 0,00206845*X42
(1)
Dựa vào phương trình hồi quy (1), đồ thị bề mặt đáp ứng và đường đồng
điểm về sự tương quan giữa từng cặp của các yếu tố khảo sát đến hàm mục tiêu
(DH) được thể hiện ở Hình 1, Hình 2, Hình 3.

Hình 1: Ảnh hưởng của các thừa số khảo sát (đơn lẻ, kết hợp) đến DH


lOMoARcPSD|15547689

Hình 2: Đồ thị biểu diễn sự tương tác của các nhân tố đến DH


lOMoARcPSD|15547689

Hình 3: Đồ thị bề mặt đáp ứng biễu diễn tác động tương tác của các yếu tố đến
DH
Kết quả thu nhận từ hình 1, hình 2 và hình 3 đã khẳng định các nhân tố có
tương tác với nhau đều khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê (p<0,05) ảnh hưởng
đến quá trình thủy phân protein từ thịt đầu cá lóc. Khi pH từ (6-8) và nhiệt độ
từ (40ºC-54ºC), tỷ lệ enzyme từ (120-180 U/g protein) và thời gian từ (24-32
giờ) thì hiệu suất thủy phân tăng đến 50%. Tuy nhiên, nếu pH và nhiệt độ thủy
phân tăng lên đến 8 và 60ºC thì vượt qua ngưỡng thích hợp hoạt động của

enzyme thì hiệu suất thủy phân sẽ giảm do thay đổi pH môi trường sẽ làm ảnh
hưởng đến khả năng ion hóa của chúng, vì thế sẽ ảnh hưởng đến khả năng kết
hợp của enzyme và cơ chất (Ung Minh Anh Thư, 2018) và nhiệt độ quá cao
làm mất hoạt tính. Bên cạnh đó, thời gian thủy phân và tỷ lệ enzyme tăng lên
32 giờ và 180 U/g protein thì việc kéo dài thời gian thủy phân khi cơ chất đã
hết thì các sản phẩm của quá trình thủy phân tiếp tục phân cắt làm giảm hiệu
suất thủy phân (See et al., 2011) và tiếp tục tăng tỷ lệ enzyme thì vận tốc của
quá trình thủy phân rất ít thay đổi vì tỷ lệ enzyme bão hịa với tỷ lệ cơ chất (Đỗ
Thị Thanh Thủy và Nguyễn Anh Tuấn, 2017).
Kết quả tối ưu hóa sự tương quan của các nhân tố pH, thời gian, nhiệt độ,
nồng độ thủy phân được thiết lập và sử dụng để dự đoán độ thủy phân được thể
hiện ở Bảng 4.
Bảng 4: Tối ưu hóa hàm mục tiêu hiệu suất thủy phân
Nhân tố
Chế độ
Chế độ tối ưu
Thấp
Cao
Nhiệt độ
33,2
66,8
53,8
Thời gian
19,9
40,1
30,5
pH
5,3
8,7
7,2

Nồng độ enzyme (A và F)
92,7
227,3
170,1

Y1max
50,2

Dựa vào phương trình hồi quy (1) và Bảng 4, độ thủy phân (Y1) đạt cực đại
(50,2%) khi các nhân tố ở chế độ tối ưu với nhiệt độ đạt 53,8 0C, thời gian là
30,5 giờ, pH là 7,2 và nồng độ enzyme so với nguyên liệu là 170,1 U/g protein.


lOMoARcPSD|15547689

3.2.2 Xác định các nhân tố ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi protein
Hiệu suất thu hồi protein chịu ảnh hưởng bởi các nhân tố về nhiệt độ, thời gian,
pH và nồng độ enzyme được thể hiện ở Bảng 5.
Bảng 5: Ảnh hưởng của các nhân tố đến phương trình hồi quy hàm mục tiêu
hiệu suất thu hồi protein
Nhân tố

Tổng bình Bậc tự Trung bình bình
phương
do
phương

Tỉ số F

Gí trị P

X1

232,006

1

232,006

212,44

0,0000

X2

53,342

1

53,342

48,84

0,0004

X3

142,359

1

142,359

130,35

0,0000

X4

35,0425

1

35,0425

32,09

0,0013

X1 X1

493,854

1

493,854

452,20

0,0000

X1 X2

33,5998

1

33,5998

30,77

0,0015

X1 X3

10,153

1

10,153

9,30

0,0225

X1 X4

36,9654

1

36,9654

33,85

0,0011

X2 X2

585,659

1

585,659

536,26

0,0000

X2 X4

54,282

1

54,282

49,70

0,0004

X3 X3

353,922

1

353,922

324,07

0,0000

X3 X4

23,187

1

23,187

21,23

0,0037

X4 X4

201,117

1

201,117

184,15

0,0000

Khối

1,44241

2

0,721207

0,66

0,5505

Sự thiếu phù hợp

101,259

35

2,89312

2,65

0,1117

Sai số thuần

6,55273

6

1,09212

Tổng

2017,98

56

Nhận xétTừ bảng 5 cho thấy về sự tương quan giữa các nhân tố nhiệt độ, thời
gian, pH và nồng độ đều ảnh hưởng có ý nghĩa đến độ thủy phân (p<0,05). Hệ
số hồi quy bậc một của X1, X2, X3, X4 cũng như hệ số tương tác giữa các cặp
đều khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê ở độ tin cậy 95% đồng thời hệ số hồi
quy bậc hai của X1X1, X2X2, X3X3, X4X4 cũng khác biệt ý nghĩa về mặt thống
kê. Đều này khẳng định mức độ ảnh hưởng của từng biến độc lập cũng như các
tương tác có ý nghĩa đến quá trình thủy phân protein.
hệ số tương quan và hệ số tương quan điều chỉnh lần lượt là:
R2 = 94,7%; R2 điều chỉnh = 93,0%


lOMoARcPSD|15547689

Phương trình hồi quy biểu diễn sự tương quan giữa các nhân tố nhiệt độ, thời
gian, pH và nồng độ enzyme đến hiệu suất thu hồi protein được thể hiện như

sau:
Y2 (PR) = - 294,944 + 4,49725*X 1+ 6,66765*X2+ 43,0334*X3 – 0,219295* X4
– 0,0352436*X12 – 0,0306407*X1*X2 – 0,0650417*X1*X3 + 0,0048208*X1*X4
– 0,106631*X22 + 0,00973571*X2*X4 – 2,98915* X32 + 0,0245729*X3*X4 –
0,00140594*X32
(2)
Dựa vào phương trình hồi quy (2), đồ thị bề mặt đáp ứng và đường đồng điểm
về sự tương quan giữa từng cặp của các yếu tố khảo sát đến hàm mục tiêu (PR)
được thể hiện ở Hình 4, Hình 5, Hình 6.


lOMoARcPSD|15547689

Hình 4 Đồ thị bề mặt đáp ứng biễu diễn tác động tương tác của các yếu tố đến
PR

Hình 5 Ảnh hưởng của các thừa số khảo sát (đơn lẻ, kết hợp) đến PR

Hình 6 Đồ thị biểu diễn sự tương tác của các nhân tố đến PR
Nhận xét
Tối ưu hóa các nhân tố: nhiệt độ, thời gian, pH và nồng độ enzyme ảnh hưởng
đến hàm mục tiêu PR được thể hiện ở Bảng 6.
Bảng 6: Tối ưu hóa hàm mục tiêu PR
Nhân tố
Chế độ
Chế độ tối ưu
Thấp
Cao
Nhiệt độ
33,2

66,8
56,3
Thời gian
19,9
40,1
32,0
pH
5,3
8,7
7,4
Nồng độ enzyme (A và
92,7
227,3
194,0

Y2max
76,1


lOMoARcPSD|15547689

F)
Nhận xét

3.2.3 Xác định các nhân tố ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi đạm amin
Nhiệt độ, thời gian, pH và nồng độ enzyme ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi
đạm amin (Naa) được thể hiện ở Bảng 7
Bảng 7: Ảnh hưởng của các nhân tố đến phương trình hồi quy hàm mục tiêu
Naa
Nhân tố

Tổng bình Bậc tự Trung bình bình
phương
do
phương

Tỉ số F

Gí trị P

X1

31,6481

1

31,6481

155,96

0,0000

X2

1,3254

1

1,3254

6,53

0,0432

X3

3,85823

1

3,85823

19,01

0,0048

X4

1,58116

1

1,58116

7,79

0,0315

X1 X1

43,2026

1

43,2026

212,90

0,0000

X1 X2

3,69188

1

3,69188

18,19

0,0053

X1 X3

18,9393

1

18,9393

93,3

0,0001

X1 X4

1,51622

1

1,51622

7,47

0,0340

X2 X2

30,0413

1

30,0413

148,04

0,0000

X2 X3

29,084

1

29,084

143,33

0,0000

X2 X4

28,2159

1

28,2159

139,05

0,0000

X3 X3

45,9191

1

45,9191

226,29

0,0000

X3 X4

4,78827

1

4,78827

23,60

0,0028

X4 X4

55,3897

1

55,3897

272,96

0,0000

Khối

0,117235

2

0,0586175

0,29

0,7590

Sự thiếu phù hợp

5,42201

34

0,159471

0,9

0,7041

Sai số thuần

1,21753

6

0,202922

Tổng

229,688

56

Nhận xét
Hệ số tương quan khá cao phản ánh số liệu thực nghiệm với độ tương thích cao
có độ tin cậy 95%.
R2 = 97,1%; R2 điều chỉnh 96,1%


lOMoARcPSD|15547689

Phương trình hồi quy biểu diễn sự tương quan giữa các nhân tố nhiệt độ, thời
gian, pH và nồng độ enzyme đến Naa:
Y3 = - 91.5654 + 1.71323*X1 - 1.70943*X2 + 17.2057*X3 + 0.202261*X4 0.010424*X12 + 0.0101567*X1*X2 - 0.0888333*X1*X3 - 0.000976344*X1*X4 0.0241501*X22 + 0.183472*X2*X3 + 0.00701919*X2*X4 - 1.07669*X32 0.0111667*X3*X4 - 0.000737834*X42
(3)
Dựa vào phương trình hồi quy (3), đồ thị bề mặt đáp ứng và đường đồng điểm
về sự tương quan giữa từng cặp của các yếu tố khảo sát đến hàm mục tiêu được
thể hiện ở Hình 7, Hình 8, Hình 9.
pH=7, A và F=160

Thời gian=30, A và F=160

Thời gian=30, pH=7

Nhiệt độ=50, A và F=160

Nhiệt độ=50, pH=7.0

A và F
A và F

A và F
Nhiệt độ=50, Thời gian=30


lOMoARcPSD|15547689

Hình 7 Đồ thị bề mặt đáp ứng biễu diễn tác động tương tác của các yếu tố đến
Naa

Hình 8 Ảnh hưởng của các thừa số khảo sát (đơn lẻ, kết hợp) đến Naa


lOMoARcPSD|15547689

Hình 9 Đồ thị biểu diễn sự tương tác của nhiệt độ, thời gian, pH và nồng độ
enzyme đến Naa
Nhận xét
Tối ưu hóa các nhân tố: nhiệt độ, thời gian, pH và nồng độ enzyme ảnh hưởng
đến hàm mục tiêu Naa được thể hiện ở Bảng 8
Bảng 8: Tối ưu hóa hàm mục tiêu Naa
Nhân tố
Chế độ
Thấp
Nhiệt độ
33,2
Thời gian

19,9
pH
5,3
Nồng độ enzyme (A và F)
92,7

Chế độ tối ưu
Cao
66,8
40,1
8,7
227,3

57,4
40,1
7,5
204,7

Y3max
14,0

3.2.4 Tối ưu hóa các nhân tố khảo sát như nhiệt độ, thời gian, pH và nồng
độ enzyme lên các hàm mục tiêu: độ thủy phân, đạm acid amin, hiệu suất
thu hồi nitơ
Từ phương trình (1), (2), (3) tiến hành tối ưu hóa theo từng hàm mục tiêu để
xác định giá trị của các yếu tố và mức độ tối ưu của từng hàm mục tiêu. Các giá
trị tối ưu khi giải phương trình hồi quy (1), (2), (3) với nhiều hàm mục tiêu: Y 1,
Y2 và Y3 được thể hiện ở Bảng ???
Bảng 9: Giá trị tối ưu của các điều kiện thủy phân thu hồi protein từ đầu cá lóc
Chế độ

Chế độ
Y1max
Y2max
Y3max
tối ưu
(%)
(%)
(g/L)
Nhân tố
Thấp
Cao
Nhiệt độ
33,2
66,8
55,5


lOMoARcPSD|15547689

Thời gian
pH
Nồng độ enzyme (A
và F)

19,9
5,3

40,01
8,7

32,1
7,0

92,7

227,3

174,6

50,0

75,4

13,5

Y1max: hàm mục tiêu của hiệu suất thủy phân (%), Y2max: hàm mục tiêu của hiệu
suất thu hồi protein (%) và Y3max: hàm mục tiêu của đạm amin (g/L)
Từ Bảng 9 cho thấy, giá trị tối ưu của các nhân tố khảo sát như nhiệt độ, thời
gian, pH và nồng độ enzyme ảnh hưởng rất lớn tới các hàm mục tiêu: hiệu suất
thủy phân, hiệu suất thu hồi protein và đạm amin.
pH=7, A và F=160

Thời gian=30, A và F=160


lOMoARcPSD|15547689

Hình 10 Đồ thị bề mặt đáp ứng thể hiện
tương tác của các yếu tố đến hiệu quả thủy phân

lOMoARcPSD|15547689

Hình 11 Đồ thị đường đồng điểm thể hiện tương tác của các yếu tố đến hiệu
quả thủy phân

3.3 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian cô quay đến chất lượng
dịch đạm cô đặc
Hiệu suất thu hồi dịch đạm, hiệu suất thu hồi nitơ, hiệu suất thu hồi protein và
màu sắc của dịch đạm sau quá trình cô đặc ở các mốc nhiệt độ và thời gian
khác nhau được thể hiện trong Bảng 10.
Bảng 10: Kết quả hiệu suất thu hồi dịch đạm, hiệu suất thu hồi nitơ, hiệu suất
thu hồi protein và màu sắc của dịch đạm


lOMoARcPSD|15547689

Nhiệt độ

Thời gian

40

10

40

15

40

20

45

10

45

15

45

20

50

10

50

15

50

20

Y1

Y2

Y3

Y4
L*

a*

b*

(Ghi chú: những chữ cái (a, b, c) khác nhau trên cùng một cột biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa thống kê
(p<0,05), số liệu được biểu hiện dưới dạng trung bình ± độ lệch chuẩn, n=3)

3.4 Huihu
4. Kết luận và đề xuất
See, S. F., Hoo, L. L. and Babji, A. S (2011). Optimization of enzymatic
hydrolysis of salmon (Salmo salar) skin by alcalase. International Food
Research Journal. 18(4): 1359-1365.
Ung Minh Anh Thư (2018). Nghiên cứu thủy phân protein từ phụ phẩm cá lóc
bằng enzyme Alcalase. Tạp chí Khoa học Công nghệ - Nông nghiệp và Phát
triển nông thôn. 12: 78-84.
Đỗ Thị Thanh Thủy và Nguyễn Anh Tuấn, 2017. Nghiên cứu ứng dụng hỗn
hợp Alcalase và Flavourzyme để thủy phân cá nục gai (Decapterus ruselli) thu
hồi dịch đạm thủy phân.Tạp chí Khoa học - Cơng nghệ Thủy sản, Trường Đại
học Nha Trang. 3: 73- 79.