nghiên cứu tìm chế độ thủy phân thích hợp để thu dịch đạm giàu acid amine từ protein cá nục gai bằng hỗn hợp enzyme protamex và flavouzyme

i

LỜI CẢM ƠN
Sau thời gian thực tập tại phòng thí nghiệm, em đã hoàn thành đề tài tốt
nghiệp của mình. Để hoàn thành được đồ án tốt nghiệp này em đã nhận được rất
nhiều sự giúp đỡ từ nhiều phía. Qua đây, em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu
sắc đến:
Trước hết em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu nhà trường Đại học Nha
Trang, ban chủ nhiệm khoa Công nghệ thực phẩm đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp
đỡ em trong thời gian thực hiện đề tài.
Em xin gửi lời cảm ơn các thầy cô trong khoa Công nghệ thực phẩm đã
truyền đạt cho em những kiến thức trong suốt quá trình học tập.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy cô ở các phòng thí
nghiệm: phòng Hóa sinh, Công nghệ chế biến, Công nghệ thực phẩm, Viện Công
nghệ sinh học và Môi trường đã tạo mọi điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình em
thực hiện đồ án.
Thầy Nguyễn Anh Tuấn người trực tiếp hướng dẫn, dìu dắt em trong quá
trình làm đồ án. Những kiến thức và kinh nghiệm mà thầy truyền đạt đã giúp em rất
nhiều trong quá trình làm nghiên cứu. Sự thành công của đồ án này không thể thiếu
sự đóng góp to lớn của thầy.
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và người thân em đã động viên,
chia sẻ những khó khăn cả về tinh thần lẫn vật chất trong suốt quá trình thực hiện đồ
án tốt nghiệp cùng tất cả các bạn sinh viên đã tận tình giúp đỡ em trong thời gian
thực hiện đồ án.
Xin chúc các thầy cô, Bố Mẹ, anh chị và những người đồng hành cùng em
lời chúc sức khỏe và có nhiều niềm vui trong cuộc sống.
Nha Trang, tháng 6 năm 2011.
Sinh viên
Phạm Thị Ngọc

ii

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN i
MỤC LỤC ii
DANH MỤC BẢNG iv
DANH MỤC HÌNH v
DANH MỤC SƠ ĐỒDANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vi
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vii
LỜI NÓI ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3
1.1. TỔNG QUAN VỀ CÁ NỤC 3
1.2.1. Tổng quan về enzyme protease 6
1.2.2. Ứng dụng của enzyme protease trong thực tế 12
1.2.4. Các yếu tố ảnh hưởng tới phản ứng thủy phân protein bằng enzyme protease 16
1.2.5. Ứng dụng của sản phẩm thủy phân 18
1.3. MỘT SỐ NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC VỀ THỦY PHÂN CÁ
BẰNG ENZYME 19
1.3.2. Các nghiên cứu trong nước 19
1.3.3. Các nghiên cứu nước ngoài 19
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22
2.1 . ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 22
2.1.1. Cá nục gai 22
2.1.2. Enzyme Protamex và Flavouzyme 23
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23
2.2.1 Phương pháp nghiên cứu chung 23
2.2.2. Xử lí số liệu 24
2.2.3. Phương pháp phân tích 24
2.3. SƠ ĐỒ BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 25

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 40
3.1. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÁ NỤC GAI 40
iii

3.1.1. Kết quả 40
3.1.2. Nhận xét và thảo luận 40
3.2. KẾT QUẢ CÁC THÍ NGHIỆM THĂM DÒ 40
3.2.1. Kết quả xác định tỉ lệ hỗn hợp enzyme Protamex và Flavouzyme thích
hợp 40
3.2.2. Kết quả xác định tỉ lệ E/S thích hợp 44
3.2.3. Kết quả xác định nhiệt độ thủy phân thích hợp. 48
3.2.4. Kết quả xác định thời gian thủy phân thích hợp 52
3.3. TỐI ƯU CÔNG ĐOẠN THỦY PHÂN CÁ NỤC GAI BẰNG HỖN HỢP
ENZYME PROTAMEX VÀ FLAVOUZYME 56
KẾT LUẬN VÀ Ý KIẾN ĐỀ XUẤT 62
TÀI LIỆU THAM KHẢO 63
iv

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng của cá nục 5
Bảng 2.1. Mức thí nghiệm của các yếu tố 39
Bảng 2.2. Bảng bố trí thí nghiệm ở giá trị biên. 39
Bảng 2.3. Bố trí thí nghiệm ở tâm phương án 39
Bảng 3.1. Thành phần hóa học của cá nục gai 40
Bảng 3.3. Đánh giá chất lượng cảm quan của dịch đạm thủy phân theo tỉ lệ E/S 44
Bảng 3.4. Đánh giá chất lượng cảm quan của dịch đạm thủy phân theo nhiệt độ thủy
phân 48
Bảng 3.5. Đánh giá chất lượng cảm quan của dịch đạm thủy phân theo thời gian
thủy phân 52

Bảng 3.6. Ma trận quy họach thực nghiệm 56
Bảng 3.7. Ma trận quy hoạch thực nghiệm có biến ảo 56
Bảng 3.8. Kết quả thí nghiệm ở tâm phương án 57
Bảng 3.9. Kết quả kiểm tra mức ý nghĩa của các hệ số hồi quy 57
Bảng 3.10. Kết quả tối ưu hóa quá trình thủy phân cá nục gai bằng hỗn hợp enzyme
Protamex và Flavouzyme 58
Bảng 3.9. Thành phần acid amine của dịch đạm thủy phân. 61
v
DANH MỤC HÌNH

Hình 1.5. Cá nục gai 4
Hình 1.2. Quá trình thủy phân protein 15
Hình 2.1. Cá nục gai 22
Hình 3.1. Ảnh hưởng của tỉ lệ hỗn hợp enzyme đến lượng Naa và lượng Nts trong
dịch đạm thủy phân 41
Hình 3.2. Ảnh hưởng của tỉ lệ hỗn hợp enzyme đến tỉ lệ Naa/Nts trong dịch đạm
thủy phân 42
Hình 3.3. Ảnh hưởng của tỉ lệ hỗn hợp enzyme đến hiệu suất thu hồi 42
Hình 3.4. Ảnh hưởng của tỉ lệ hỗn hợp enzyme đến hàm lượng TVB_N 43
Hình 3.5. Ảnh hưởng của tỉ lệ E/S đến lượng Naa và lượng Nts trong dịch thủy phân
45
Hình 3.6. Ảnh hưởng của tỉ lệ E/S đến tỉ lệ Naa/Nts trong dịch thủy phân 45
Hình 3.7. Ảnh hưởng của tỉ lệ E/S đến hiệu suất thu hồi dịch đạm thu hồi 46
Hình 3.8. Ảnh hưởng của tỉ lệ E/S đến TVB_N trong dịch đạm thủy phân 46
Hình 3.9. Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân đến lượng Naa và lượng Nts trong
dịch thủy phân 49
Hình 3.10. Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân đến tỉ lệ Naa/Nts trong dịch thủy
phân 49
.Hình 3.11. Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân đến hiệu suất thu hồi 50
Hình 3.12. Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân đến lượngTVB_N trong dịch 50

thủy phân 50
Hình 3.13. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến lượng Naa và lượng Nts trong
dịch thủy phân 53
Hình 3.14. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến tỉ lệ Naa/Nts trong dịch thủy
phân 53
Hình 3.15. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến hiệu suất thu hồi 54
Hình 3.17. Quy trình sản xuất dịch đạm giàu acid amine từ cá nục gai bằng hỗn hợp
enzyme Protamex và Flavouzyme dự kiến 59
vi

DANH MỤC SƠ ĐỒ

Sơ đồ 2.1 thu và xử lí mẫu 25
Sơ đồ 2.2 bố trí thí nghiệm tổng quát 27
Sơ đồ 2.3 xác định thành phần hóa học của cá nục gai 29
Sơ đồ 2.4 bố trí thí nghiệm thăm dò tỉ lệ hai enzyme Protamex và Flavouzyme 30
Sơ đồ 2.5 bố trí thí nghiệm xác định tỉ lệ enzyme trên cơ chất. 32
Sơ đồ 2.6 bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ thủy phân. 34
Sơ đồ 2.7 bố trí thí nghiệm xác định thời gian thủy phân. 36
vii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT


Chữ viết tắt Ý nghĩa
E/S Tỉ lệ enzyme trên cơ chất
gN/l Gam nitơ trên lít
T Giờ
H
2

O/NL Tỉ lệ nước trên nguyên liệu
Naa Đạm aicd amine
N
f
Đạm focmon
Nts Đạm tổng số
PTN Phòng thí nghiệm
TN Thí nghiệm
TVB_N Tổng lượng nitơ bazơ bay hơi










1

LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay khi xã hội đang trên đà phát triển mạnh mẽ kèm theo đó nhu cầu của
con người cũng ngày càng phát triển trong mọi lĩnh vực. Một trong các vấn đề đáng
được quan tâm qua các thời kì đó chính là thực phẩm. Con người từ “ăn no mặc
ấm” dần hướng tới cuộc sống được “ăn ngon mặc đẹp” và sức khỏe của con người
ngày càng được chú trọng hơn. Từ đó, nhu cầu về thực phẩm an toàn vệ sinh, giàu
chất dinh dưỡng dễ hấp thụ càng tăng cao và được nhà sản xuất cùng người tiêu
dùng quan tâm tới. Các mặt hàng thực phẩm hiện nay rất phong phú: thực phẩm
chức năng, hàng đông lạnh, đồ hộp…rất tiện lợi cho người sử dụng. Một trong các

thực phẩm được ưa chuộng từ trước đến nay chính là thủy sản vì chúng dễ tiêu hóa
và chứa đầy đủ một số loại acid amine cần thiết cho cơ thể. Vùng biển Việt Nam có
rất nhiều các loài thủy hải sản phong phú và giàu dinh dưỡng: tôm, mực, cá, rong
biển Cá nục gai là một loại cá biển có sản lượng thu hoạch hàng năm rất cao, giàu
chất dinh dưỡng nhưng mới chỉ dừng ở các sản phẩm ăn tươi hay phơi khô mà chưa
có hướng tạo chúng thành các chất dễ hấp thụ cho cơ thể và có thể tạo ra sản phẩm
mới ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nữa. Vì thế có thể thủy phân cá nục gai thu
dịch đạm acid amine từ đó có thể ứng dụng bổ sung vào nhiều loại thực phẩm khác
tăng giá trị dinh dưỡng như bánh kẹo, nước mắm, các sản phẩm chức năng…
Xuất phát từ thực tế trên, dưới sự hướng dẫn của thầy TS. Nguyễn Anh Tuấn em
thực hiện đề tài “Nghiên cứu tìm chế độ thủy phân thích hợp để thu dịch đạm
giàu acid amine từ protein cá nục gai bằng hỗn hợp enzyme Protamex và
Flavouzyme”
Mục tiêu của đề tài: tìm ra được chế độ thích hợp để thủy phân cá nục gai thu dịch
đạm giàu acid amine bằng hỗn hợp enzyme Protamex và Flavouzyme.
Nội dung của đề tài:
- Xác định thành phần hóa học cơ bản của đối tượng cá nục gai.
- Bố trí thí nghiệm tối ưu hóa công đoạn thủy phân trong quy trình thu nhận
dịch đạm giàu acid amine bằng hỗn hợp enzyme Protamex và Flavouzyme,
đề xuất chế độ thủy phân thích hợp.
2

- Thử nghiệm chế độ thủy phân, đánh giá kết quả. Đề xuất quy trình thu nhận
dịch đạm giàu acid amine từ cá nục gai bằng hỗn hợp enzyme Protamex và
Flavouzyme.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn:
Kết quả nghiên cứu của đề tài là dẫn liệu khoa học về việc sản xuất dịch đạm thủy
phân từ cá nục gai và mở ra một hướng mới về sử dụng hỗn hợp enzyme thủy phân.
Từ dịch đạm thủy phân có thể ứng dụng bổ sung vào nhiều sản phẩm khác làm tăng
giá trị dinh dưỡng và dễ hấp thụ làm phong phú thêm cho ngành thực phẩm ngày

nay.



















3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ CÁ NỤC
Họ cá nục (Decapterus) là họ cá sống ở cả 2 tầng: tầng trên và giữa dọc suốt ven
vùng biển cạn, nơi có mặt của nhiều bùn và phiêu sinh vật làm thức ăn.
Từ tháng 5 đến tháng 9: cá nục lên tầng mặt để đẻ và kiếm mồi. Tháng 3, 4 là
mùa đẻ rộ; tháng 11 đến tháng 3 cá lặn xuống sâu hơn. Vì vậy, mùa đánh bắt cá
nục chia làm 3 giai đoạn: tháng 2, 3 là mùa sớm; tháng 4  8 là vụ chính và tháng
11 là mùa muộn.

* Sản lượng khai thác và chế biến cá nục.
+ Trên thế giới, cá nục phân bố rộng khắp chủ yếu ở các vùng biển của Ấn Độ
Dương, từ Đông Phi tới Indonesia và ở phía tây Thái Bình Dương, từ Nhật Bản đến
Úc. Loài này cũng đã được tìm thấy ở đông Địa Trung Hải (Golani 2006). Đây cũng
là một trong những loài cá nổi ven biển phổ biến nhất ở Đông Nam Á như:
Campuchia; Malaysia; Indonesia; Thái Lan; Việt Nam…
+ Cá nục là một loài có tính thương mại cao đối với các nước mà vùng biển loài cá
phân bố nhiều. Loài này là rất quan trọng trong khu vực biển Nam Trung Quốc như
là một nguồn giá rẻ của protein, đặc biệt là cho các nhóm thu nhập thấp.
+ Cá nục chủ yếu được đánh bắt bằng lưới, lưới vây và lưới kéo. Trong 10 năm qua
đã có thống kê toàn cầu của loài này như sau: 1997 – 150,027 tấn, 1998 – 145,747
tấn, 1999 – 162,437 tấn, 2000 – 182,99 tấn, 2001 – 171,701 tấn , 2002 – 195,422
tấn, 2003 – 179,011 tấn, 2004 – 168,625 tấn, 2005 – 167,975 tấn, 2006 – 175,770
tấn, 2007 – 164,016 tấn (FAO – FIGIS 2008). Tổng sản lượng đánh bắt loài này để
báo cáo cho FAO cho năm 1999 là 159863 tấn. Các quốc gia với sản lượng đánh bắt
lớn nhất là Thái Lan (82 000 tấn) và Malaysia (70160 tấn).
+ Các nước trên thế giới thường sử dụng loài cá này ở dạng tươi hoặc có thể được
sấy khô hoặc ướp muối, cũng được bán đông lạnh và đóng hộp…
+ Ở nước ta, vì cá nục có thịt ngon và giàu dinh dưỡng được nhiều người ưa thích.
Các loài cá nục có giá trị kinh tế là cá nục sò (D. maruadasi) sống ở tầng mặt và cá
nục đỏ (D. kurroides), ngoài ra còn có cá nục thuôn (D. lajang). Cá nục thường
4

phân bố ở các vùng biển Trung Bộ, Đông và Tây Nam Bộ, thường bắt gặp cá nục
gai với sản lượng lớn ở các tỉnh Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên, Khánh
Hòa…Theo báo thủy sản tỉnh Phú Yên thì ngư trường cá nục chỉ cách xa bờ từ 25
đến 30 hải lý ở vùng biển Tuy An, Phú Yên. Bình quân một đêm đi biển, mỗi tàu
thuyền có thể đánh bắt được từ 1,2 đến 1,8 tấn cá nục, có thuyền đánh bắt được hơn
2,5 tấn. Cá nục đánh bắt được ở đây chủ yếu là cá nục thuôn và cá nục gai. Từ đầu
năm đến nay, đây là lần thứ hai ngư dân ở đây trúng đậm cá nục, đưa sản lượng từ

đầu năm đến nay khai thác hải sản ở huyện Tuy An lên hơn 4.950 tấn, đạt 48% so
với kế hoạch năm và tăng 5% so với cùng kỳ năm ngoái [21].
* Cá nục gai [23]

Hình 1.5. Cá nục gai (Decapterus russelli)
Tên khoa học: Decapterus ruselli (Rüppell, 1830)
Tên tiếng anh: Indian scad
Loài cá nục gai: Decapterus ruselli
Tên tiếng Việt: cá nục gai
+ Đặc điểm hình thái: thân hình thoi dẹp bên, có gai vây lưng, vây lưng mềm (tổng
cộng): 28 – 31, gai hậu môn: 3; tia mềm vây hậu môn: 25 – 28. Phần đường cong
phía dưới lưng mềm và với 30 – 44 vảy, màu hơi xanh xanh ở trên, màu bạc ở dưới,
vây đuôi để màu vàng, vây lưng trắng trong, trên lưng da màu sẫm.
5

+ Phân bố: cá nục gai phân bố rộng ở Việt Nam chủ yếu vùng biển Trung Bộ,
Đông và Tây Nam Bộ.
+ Mùa vụ khai thác: quanh năm.
+ Ngư cụ khai thác: lưới vây, lưới kéo, mành.
+ Kích thước khai thác: 100 ÷ 200 mm.
+ Dạng sản phẩm: đông lạnh tươi, cá khô, đóng hộp, làm mắm [22].
Thành phẩm cá nục hiện nay khá đa dạng: cá nục tươi (ăn liền trong ngày), có
cung cấp đông nguyên con (làm mồi câu để xuất khẩu), cá nục hấp khô bẻ đầu, bỏ
nội tạng, cá nục mới hấp xong cho đóng thùng 3kg bảo quản kho lạnh (bán từ từ ra
thị trường).
Một mảng tiêu thụ lớn là vùng đất Tây Nguyên từ Bảo Lộc lên Đăk Nông, Buôn
Mê Thuột ra tới Gia Lai, Kon Tum. Tại sao người có thu nhập thấp mua cá nục khô
ăn nhiều nhất? Bởi vì, cá nục khô có thể để lâu trong bếp ăn dần dần từ 3 – 4 ngày
(thuận tiện về thời gian, không có áp lực phải ăn liền như cá tươi), số con/kg của cá
nục khô nhiều hơn gấp 2 – 3 lần nục tươi (7 con so với 22 – 23 con/kg), giá cả hợp

túi tiền với người có thu nhập từ 1 – 1,5 triệu đồng/tháng.
Bên cạnh đó thì cá nục có thành phần dinh dưỡng rất phong phú đảm bảo cho
sức khỏe con người, cung cấp đầy đủ các acid amine, vitamin và các chất dinh
dưỡng cần thiết cho cơ thể.
Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng của cá nục [23]
Thành phần dinh dưỡng trong 100 g thực phẩm ăn được
Thành phần chính Muối khoáng Vitamin
Năng
lượng

Nước

Protein

Lipid

Tro

Ca

P Fe Na

K A B1 B2 PP C

Kcal

G Mg µg mg
93 76,4 21,3 0,8 1,3 58 216

2,3

67 246

27

0,05

0,23

3,4

0
6

1.2. TỔNG QUAN VỀ ENZYME PROTEASE VÀ QUÁ TRÌNH THỦY
PHÂN
1.2.1. Tổng quan về enzyme protease
1. Định nghĩa, cấu tạo [15][14]
Protease là enzyme xúc tác thủy phân liên kết peptide (– CO –NH –) trong phân tử
protein và các cơ chất tương tự. Enzyme là chất xúc tác sinh học mang bản chất protein, có
khả năng xúc tác đặc hiệu cho các phản ứng hóa học xảy ra trong tế bào sống cũng như xảy
ra ở ngoài tế bào.
Enzyme được cấu tạo từ các L – α – acid amine liên kết với nhau qua liên kết
peptide. Dưới tác dụng của các peptide hydrolase, acid hoặc kiềm các enzyme bị
thủy phân tạo thành các L – α – acid amine, trong nhiều trường hợp ngoài các acid
amine còn nhận được các chất khác.
2. Các loại tên và phân loại enzyme [15]
a. Cách gọi tên.
Tên gọi đầy đủ, chính xác theo qui ước quốc tế – tên gọi hệ thống của
enzyme được gọi theo tên cơ chất đặc hiệu của nó cùng với tên của kiểu phản ứng

mà nó xúc tác, cộng thêm đuôi “ase”.
Tên gọi hệ thống gồm hai phần:
+ Phần thứ nhất là tên gọi cơ chất (nếu phản ứng lưỡng phân thì phần thứ
nhất là tên gọi của hai cơ chất viết cách nhau bằng dấu hai chấm);
+ Phần thứ hai chỉ một cách khái quát bản chất của phản ứng xúc tác.
Ví dụ: tên thông dụng: urease.
tên hệ thống: cacbamit – amidohydrolase.
Dựa vào tính đặc hiệu của phản ứng của enzyme, từ năm 1960 Hội hóa sinh
quốc tế (IUB) đã thống nhất phân loại enzyme thành sáu lớp, đánh số thứ tự từ 1
đến 6. Các thứ tự này là cố định cho mỗi lớp:
1 - Oxydoreductase: các enzyme xúc tác cho phản ứng oxy hóa – khử.
2 - Transpherase: các enzyme xúc tác cho phản ứng chuyển vị.
7

3 - Hydrolase: các enzyme xúc tác cho phản ứng thủy phân.
4 - Liase: các enzyme xúc tác cho phản ứng phân cắt không cần nước, loại
nước tạo thành liên kết đôi hoặc kết hợp phân tử nước vào liên kết đôi.
5 - Isomerase: các enzyme xúc tác cho phản ứng đồng phân hóa.
6 - Ligase: các enzyme xúc tác cho phản ứng tổng hợp có sử dụng liên kết
giàu năng lượng của ATP…
a. Phân loại enzyme.
Việc phân loại enzyme protease có thể dựa vào các tiêu chí: cơ chế phản
ứng của enzyme tham gia, pH tối thích cho hoạt động của enzyme, nguồn thu
protease, và tính đặc hiệu của enzyme.
Theo phân loại quốc tế enzyme protease được chia thành 4 nhóm phụ:
+ Aminopeptidase: enzyme xúc tác sự thủy phân liên kết peptide ở đầu nitơ của
mạch polypeptide.
+ Cacboxypeptidase: xúc tác sự thủy phân liên kết peptide ở đầu cacbon của mạch
polypeptide.
+ Dipeptihydrolase: xúc tác sự thủy phân các dipeptide.

+ Proteinase: xúc tác sự thủy phân liên kết peptide nối mạch.
Theo Barett và Donald (1956) protease được phân thành 2 nhóm lớn là nhóm
endopeptidase và nhóm exopeptidase.
Nhóm 1: endopeptidase hay (endopeptide hydrolase, hay proteinase) là các
enzyme phân giải các liên kết nằm trong mạch polypeptide, các enzyme nhóm này
gồm các phân nhóm:
+ Phân nhóm 1: proteinase – serin là những protease mà trung tâm hoạt động
của nó có nhóm (– OH) của acid amine xerin. Phân nhóm này gồm các enzyme như:
trysin, chymotrypsin.
+ Phân nhóm 2: protease – xistein là những protease mà trung tâm hoạt động
của nó có nhóm thiol (– SH) của acid amine xisten. Nhóm này gồm các enzyme
cathepsin.
8

+ Phân nhóm 3: protease – aspartis là những protease mà trung tâm hoạt động
của nó có nhóm cacboxyl (– COOH) của acid amine aspartis. Nhóm này gồm các
enzyme như pepsin.
+ Phân nhóm 4: protease – kim loại là những protease mà trung tâm hoạt động
của nó có các ion kim loại. Enzyme này hoạt động trong môi trường trung tính như:
enzyme colagenase.
Nhóm 2: exopeptidase hay (peptidase). Các enzyme thuộc nhóm này gồm:
cacboxypeptidase, aminopeptidase, dipeptidase. Các exopeptidase có khả năng thủy
phân các liên kết peptide ngoài cùng của chuỗi polypeptide, hoặc đầu amine, hoặc
đầu cacboxyl, tuần tự tách từng acid amine ra khỏi chuỗi polypeptide.
3. Cơ chế tác dụng của enzyme [15][14][10]
Xét tổng thể thì 1 phản ứng hóa học xảy ra phải hội đủ 2 điều kiện:
- Va chạm đúng vị trí (đúng liên kết).
- Các chất tham gia phải ở trạng thái hoạt động.
Enzyme phải thể hiện phản ứng qua 3 giai đoạn:
+ Giai đoạn 1: enzyme kết hợp với cơ chất tạo phức enzyme cơ chất

E + S E – S P + E
Phản ứng này không bền, xảy ra nhanh, năng lượng hoạt hóa thấp, các liên kết
yếu tạo thành giữa các enzyme và cơ chất trong phức hợp ES là: tương tác tĩnh điện,
liên kết hydrogen, liên kết Vandecvan.
+ Giai đoạn 2: có sự biến đổi sâu sắc trong chính phức enzyme cơ chất, liên
kết bị kéo căng và bị phá vỡ, lúc này dưới tác dụng của một số nhóm chức trong
trung tâm hoạt động của enzyme làm cho cơ chất từ chỗ không hoạt động trở thành
hoạt động. Giai đoạn này năng lượng hoạt hóa cũng rất thấp.
+ Giai đoạn 3: phức enzyme cơ chất giải phóng sản phẩm, trả lại enzyme ban đầu
P + E E – S
Cả 3 giai đoạn trên năng lượng cần là rất ít so với một phản ứng mà
không có chất xúc tác hoặc dùng chất xúc tác vô cơ [4].

9

4. Tính đặc hiệu của enzyme [14][15]
Tính đặc hiệu của enzyme là một trong những khác biệt chủ yếu giữa
enzyme với các chất xúc tác khác. Mỗi enzyme chỉ có khả năng xúc tác cho sự
chuyển hóa một hay một số chất nhất định theo một kiểu phản ứng nhất định. Sự
tác dụng có tính chọn lọc cao này gọi là tính đặc hiệu.
Tính đặc hiệu này thể hiện:
+ Đặc hiệu kiểu phản ứng: là enzyme chỉ xúc tác cho một kiểu phản ứng nhất
định để chuyển hóa một chất nhất định.
+ Đặc hiệu cơ chất: mỗi enzyme chỉ xúc tác cho sự chuyển hóa một hoặc một số
chất nhất định. Với cơ chất enzyme đòi hỏi 2 mức độ:
- Đặc hiệu cơ chất tuyệt đối: enzyme chỉ xúc tác cho một kiểu liên kết nhất
định và đòi hỏi rất khắt khe các nhóm nguyên tử xung quanh liên kết mà enzyme tác
dụng.
- Đặc hiệu cơ chất tương đối: enzyme chọn một kiểu liên kết để xúc tác
nhưng đòi hỏi không quá khắt khe các nhóm nguyên tử xung quanh liên kết mà

enzyme tác dụng.
+ Đặc hiệu quang học (đặc hiệu lập thể): enzyme chỉ tác dụng với một trong hai
dạng đồng phân quang học của các chất.
+ Đặc hiệu nhóm: enzyme có khả năng tác dụng lên một kiểu liên kết hóa học
nhất định với điều kiện một trong hai phần tham gia tạo thành liên kết phải có cấu
tạo xác định.
5. Nguồn thu nhận enzyme protease [3][5][12]
Enzyme protease là protein được sinh vật sinh tổng hợp trong tế bào và là chất
tham gia xúc tác cho mọi phản ứng sinh học. Mọi sinh vật đều được xem là nguồn
thu nhận để sản xuất enzyme. Nhưng chủ yếu là từ ba nguồn: động vật, thực vật và
vi sinh vật.

10

* Từ động vật
Trong các enzyme protease, enzyme của hệ tiêu hóa được nghiên cứu
sớm hơn cả. Enzyme từ động vật chủ yếu là các enzyme từ nội tạng bao gồm các
enzyme như: trypsin, pesin, cathepsin, chyotrypsin…
* Từ thực vật
Enzyme protease thực vật được phát hiện muộn hơn. Protease thực vật gồm
các enzyme như: papain, ficin, bromelanin. Papain được thu từ nhựa của lá,
thân, quả đu đủ. Bromelanin thu từ quả, chồi dứa, vỏ dứa. Các enzyme này được
sử dụng để chống lại hiện tượng tủa trắng của bia khi làm lạnh do kết tủa
protein.
Hiện nay, enzyme thu nhận từ thực vật và động vật được thay thế dần
bằng nguồn enzyme vi sinh vật. Enzyme thu từ các nguồn này thường rất khó và
hiệu quả kinh tế không cao, trong khi nguồn enzyme thu từ vi sinh vật có nhiều
ưu điểm:
+ Vi sinh vật có khả năng chuyển hóa một khối lượng lớn cơ chất, lớn hơn
khối lượng cơ thể chúng hàng ngàn lần sau một ngày đêm.

+ Enzyme từ vi sinh vật có hoạt tính cao.
+ Tốc độ sinh sản của vi sinh vật mạnh, trong thời gian ngắn có thể thu được
một lượng sinh khối lớn.
+ Trong quá trình sinh trưởng, phát triển và sinh tổng hợp enzyme của vi sinh
vật không phụ thuộc vào khí hậu bên ngoài.
+ Nguồn nguyên liệu để sản xuất enzyme theo quy mô công nghiệp rẻ tiền, dễ
kiếm.
+ Vi sinh vật có thể tổng hợp cùng một lúc nhiều loại enzyme khác nhau.
+ Một đặc điểm riêng có của vi sinh vật là cơ thể nhỏ bé nên việc vận hành,
kiểm soát thiết bị lên men trong quá trình sản xuất đơn giản hơn nhiều.
* Từ vi sinh vật
11

Nguồn vi sinh vật thu nhận enzyme protease chủ yếu gồm: vi khuẩn, nấm
mốc, xạ khuẩn.
+ Vi khuẩn
Lượng protease sản xuất từ vi khuẩn được ước tính khoảng 500 tấn, chiếm
59% lượng enzyme sử dụng.
Protease của động vật hay thực vật chỉ chứa một trong hai loại
endopeptidase hay exopeptidase, riêng vi khuẩn có khả năng sinh ra hai loại
trên, do đó protease của vi khuẩn có tính đặc hiệu cơ chất cao. Chúng có khả
năng phân hủy tới 80% các liên kết peptid trong phân tử protein.
Trong các chủng vi khuẩn có khả năng tổng hợp mạnh protease là Bacillus
subtilis, Bacillus mesentericus, Bacillus Thermorpoteoliticus, và một số giống
thuộc Clostridium. Trong đó Bacillus subtilis có khả năng tổng hợp protease
mạnh nhất (Nguyễn Trọng Cẩn và cộng sự, 1998). Các vi khuẩn thường tổng
hợp các protease hoạt động thích hợp ở vùng pH trung tính và kiềm yếu (pH 5 –
8) và khả năng chịu nhiệt thấp.
+ Nấm mốc
Nhiều loại nấm mốc có khả năng tổng hợp một lượng lớn protease

được ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm là các chủng: Aspergillus oryzae,
Aspergillus terricola, Aspergillus fumigatus, Aspergillus saitoi, Penicillium
chysogenum…các loại nấm này có khả năng tổng hợp cả ba loại protease: acid,
kiềm, trung tính. Nấm mốc đen tổng hợp chủ yếu các protease acid, có khả năng
thủy phân protein ở pH 2,5 – 3.
+ Xạ khuẩn: về phương diện tổng hợp protease xạ khuẩn được nghiên
cứu ít hơn vi khuẩn và nấm mốc, đã tìm được một số chủng có khả năng tổng
hợp protease cao như: Streptomyces grieus, Streptomyces fradiae, Streptomyces
trerimosus.
12

1.2.2. Ứng dụng của enzyme protease trong thực tế [1][6][14]
Các nghiên cứu ứng dụng của enzyme ngày càng được mở rộng và đạt hiệu
quả cao. Để sử dụng emzyme trong thực tế có thể tiến hành theo hai cách chủ yếu
sau đây :
- Điều hòa định hướng tác dụng của enzyme trong các nguyên liệu chứa nó.
- Tách enzyme ra khỏi nguyên liệu ở dạng chế phẩm và sử dụng trong các quá
trình sản xuất.
Sử dụng enzyme theo cách thứ nhất trong nhiều trường hợp có thể đơn giản hơn. Ví
dụ : có thể dùng yếu tố nhiệt độ để điều chỉnh hoạt độ một số enzyme trong cá, chè,
thuốc lá… để làm tăng rõ rệt hương vị. Tuy nhiên cách này hạn chế phạm vi ứng
dụng enzyme vì nó chỉ có thể dùng enzyme đối với quy trình chế biến chính nguyên
liệu của nó.
Sử dụng enzyme theo cách thứ 2 thường có hiệu quả cao hơn vì chế phẩm enzyme
nhận được có thể sử dụng rộng rãi tùy theo yêu cầu. Hơn nữa có thể điều khiển hoạt
động của enzyme theo ý muốn và cho phép đề ra quy trình sản xuất.
Hiện nay trên thế giới mỗi năm sản xuất được hơn 100.000 tấn chế phẩm enzyme,
trong đó Nhật Bản là nước đi đầu và có truyền thống lâu đời trong lĩnh vực này với
hơn 20 hãng sản xuất. Sau Nhật là một số nước khác như Mỹ, Anh, Pháp, Đan
Mạch, Thụy Điển. Hiện Đông Âu và Trung Quốc cũng bắt đầu phát triển mạnh

công nghiệp sản xuất các chế phẩm enzyme. Tuy nhiên số lượng và chất lượng
enzyme còn ở mức thấp.
Các chế phẩm của enzyme đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau
như :
+ Trong hóa phân tích: dùng để định tính và định lượng các chất.
+ Trong y học: có thể dùng enzyme để chữa bệnh, sản suất các sinh tố và các chất
kháng sinh. Ví dụ: có thể dùng enzyme để tăng thêm lượng enzyme cho cơ thể,
chữa các bệnh thiểu enzyme bẩm sinh hoặc dùng làm các nội quan nhân tạo, dùng
enzyme để chữa các bệnh tiêu hóa kém hoặc để loại bỏ các phần mô bị hỏng, bị thối
ở các ổ viêm, các vết thương hoặc hòa tan các cục máu đông làm tắc nghẽn mạch
13

máu. Ngoài ra cũng có thể dùng enzyme để phân giải thuốc khi cơ thể bị dị ứng với
thuốc.
+ Trong công nghiệp:
Trong công nghiệp xà phòng dùng làm chất tấy rửa dầu mỡ công nghiệp.
Sử dụng enzyme amylase để khử hồ trên vải trong công nghiệp.
Sử dụng protease của Asp – oryzea 33 để khử lông trâu bò trong công nghiệp thuộc
da, cho hiệu suất cao hơn phương pháp vôi sunfua.
Dùng cellulase thủy phân bào mòn màng cellulose để trích ly các chất keo trong
rong biển.
Dùng enzyme để sản xuất bột giấy và giấy
- Ứng dụng trong thực phẩm: chế phẩm enzyme được sử dụng rất rộng rãi trong
công nghiệp thực phẩm.
- Trong công nghiệp chế biến thịt: protease được dùng làm mềm thịt nhờ sự thủy
phân protein trong thịt.
- Trong chế biến thủy sản, chế biến nước mắm ngắn ngày rút ngắn thời gian chế
biến và nâng cao hiệu quả kinh tế.
- Trong công nghiệp sữa: protease được dùng trong sản xuất phomat nhờ tác dụng
làm đông tụ sữa.

- Trong sản xuất bánh mì, bánh quy: thêm protease làm giảm thời gian nhào trộn,
tăng độ dẻo và làm nhuyễn bột, tạo độ xốp và độ nở tốt hơn.
- Trong sản xuất nước giải khát: làm tăng độ bền của bia và rút ngắn thời gian lọc.
Làm trong và ổn định nước quả, rượu vang.
+ Trong nông nghiệp:
Có thể dùng enzyme sản xuất thức ăn cho động vật nhằm tăng giá trị dinh dưỡng
cho thức ăn thô, tăng hệ số sử dụng thức ăn. Các enzyme được sử dụng với mục
đích này thường là các enzyme thủy phân như amylase, protease, đặc biệt là
cellulose, hemicellulose. Chúng thủy phân các phân tử lớn thành dạng dễ hấp thụ
hơn nên thường làm tăng hiệu quả sử dụng thức ăn lên khoảng 10%, tăng trọng gia
súc trung bình 10 – 15%.
14

+ Ứng dụng trong xử lý phế liệu: ngày nay tốc độ ô nhiễm môi trường đang gia
tăng, các phương pháp xử lý hóa học và sinh học thông thường ngày càng khó đạt
được mức độ cần thiết để loại bỏ các chất ô nhiễm này. Do đó, những phương pháp
xử lý nhanh hơn, rẻ hơn, đáng tin cậy hơn được đưa vào áp dụng. Hiện nay người ta
đã biết nhiều loại enzyme khác nhau của thực vật và vi sinh vật. Số lượng enzyme
đã biết đạt tới con số hơn 3000 enzyme.
+ Ứng dụng trong thủy sản: trong quá trình chế biến cá: khi làm nước mắm, sản
xuất bột cá…Protease vốn có trong cá sẽ thuỷ phân một phần protein của cá. Tuy
nhiên quá trình này thường sảy ra rất chậm và yếu. Đưa thêm protease từ ngoài vào
sẽ làm tăng quá trình thuỷ phân rút ngắn thời gian chế biến. Do protein của cá bị
thuỷ phân mạnh nên quá trình loại mỡ, loại xương khỏi phần thịt cá đã bị thuỷ phân
(trong sản xuất bột cá) được dễ dàng hơn, lượng mắm cốt thu được cũng nhiều hơn
hẳn. Thêm protease làm biến đổi nhanh chóng cấu tạo của mô cá do đó muối và các
chất gia vị dễ dàng thấm vào rút ngắn thời gian muối cá, thời gian xông khói cũng
như thời gian xử lý nhiệt. Trong nhiều trường hợp khi thêm enzyme protease còn
làm tăng hương vị của sản phẩm. Sử dụng protease để sản xuất các dịch đạm thuỷ
phân từ các phế liệu giàu protein như thịt vụn, đầu cá, da…

1.2.3. Các phương pháp thủy phân
1. Thủy phân hóa học
Thủy phân hóa học là phương pháp cổ điển. Thủy phân có thể thực hiện
trong môi trường acid (HCl hoặc H
2
SO
4
) hoặc trong môi trường kiềm (NaOH).
Điều kiện thủy phân khá tốn kém: nhiệt độ cao (100
0
C) và thường là trong môi
trường áp suất thấp. Thủy phân bằng acid có bất lợi là phá hủy một phần acid amin
và đặc biệt là trytophane.
Thủy phân trong môi trường kiềm bằng xút sẽ phá hủy cystein, cystine, arginin và
methionin. Đặc biệt, thủy phân trong môi trường kiềm là nguyên nhân gây ra sự
biến đổi L – axit amin thành D – axit amin con người không thể hấp thụ được, điều
này làm giảm giá trị dinh dưỡng của sản phẩm.
2. Phản ứng thủy phân protein bằng enzyme protease [11][14]
15

Thủy phân bằng enzyme có thuận lợi là dễ kiểm tra hơn thủy phân hóa học,
cho phép giữ giá trị dinh dưỡng của nguyên liệu ban đầu và không cần xử lí hóa học
để loại bỏ các tác nhân thủy phân sau khi thủy phân (enzyme dễ dàng bị bất hoạt bởi
nhiệt độ tương đối). Ngoài ra, enzyme có hoạt lực xúc tác cao gấp hàng trăm hàng
ngàn lần so với các chất xúc tác vô cơ thông thường khác.
Protein là một chuỗi polymer dài, mà bao gồm các nhóm amino gắn với nhau
bởi các liên kết peptide. Phản ứng liên quan đến việc phá vỡ chuỗi các nhóm amino
này thành các mạch, nhánh nhỏ hơn sử dụng nước được gọi là sự thủy phân protein.

Hình 1.2. Quá trình thủy phân protein

Trong suốt quá trình phản ứng, liên kết peptide sẽ được tách ra do sự tấn
công nucleophilic bởi phân tử nước, tạo thành acid carboxylic và amine. Theo
Aleder – Nisin, thêm nước vào trong quá trình thủy phân protein có liên quan đến
sự tấn công nucleophilic, các nhóm amino tự do (– NH
2
) có thể cũng hoạt động như
nucleophilic phản ứng trực tiếp với protein để tách các liên kết peptid. Phản ứng
này cũng được xem như sự vận chuyển các peptid sinh ra amino RCOO
-
và cation R
– NH
3
+
. Vì vậy, trong quá trình thủy phân protein, các nhóm amino tự do hình thành
cũng hỗ trợ cho sự phá vỡ, cắt mạch protein. Sự thủy phân protein diễn ra rất chậm
ở điều kiện bình thường. Ví dụ: pH trung tính và nhiệt độ phòng. Sử dụng enzyme
chắc chắn sẽ thúc đẩy phản ứng thủy phân, dẫn tới việc cắt mạch chuỗi peptide triệt
để hơn, hình thành nhiều phân tử nhỏ hơn, ví dụ: các amino acid chính. Enzyme mà
xúc tác cho sự thủy phân protein là protease hay proteinase.

Các cơ chất được enzyme thủy phân thường là protein, glucid, lipid…. Đặc
điểm chung của những cơ chất này là có “liên kết bị thủy phân” do các nguyên tử
H
2
N – CH – CO – NH – CH – CO … – NH – CH – COOH + (n – 1)H
2

O
R
1
R
2
R
n
H
2
N – CH – COOH + H
2
N – CH – COOH + … + H
2
N

– CH – COOH

R
1
R
2
R
n

Enzyme

16

tích điện dương tạo nên. Người ta gọi liên kết này là: “liên kết nhị dương”. Enzyme
sẽ tấn công vào các liên kết nhị dương. Nhờ các liên kết nhị dương bị cắt đứt mà

phản ứng thủy phân xảy ra.
1.2.4. Các yếu tố ảnh hưởng tới phản ứng thủy phân protein bằng enzyme
protease [4][8][9][14][15]
Tốc độ thuỷ phân bằng enzyme chịu ảnh hưởng của rất nhiều yếu tố, cụ thể là:
* Ảnh hưởng của nồng độ enzyme: khi nồng độ enzyme thấp, lượng cơ chất
lớn, vận tốc thuỷ phân phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ enzyme. Khi nồng độ
enzyme tăng, tốc độ phản ứng thuỷ phân tăng đến một giá trị giới hạn v = v
max
thì
nếu nồng độ enzyme tiếp tục tăng, tốc độ phản ứng thuỷ phân bởi enzyme tăng
không đáng kể, thậm chí không tăng.
* Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất: nồng độ cơ chất có ảnh hưởng lớn tới tốc
độ phản ứng thuỷ phân, khi càng tăng nồng độ cơ chất, tốc độ phản ứng thuỷ phân
càng tăng, nhưng khi tốc độ phản ứng thuỷ phân đạt đến giới hạn v = v
max
, nếu tiếp
tục tăng nồng độ cơ chất, vận tốc phản ứng thuỷ phân hầu như không tăng.
* Ảnh hưởng của các chất kìm hãm: chất kìm hãm (hay chất ức chế) là những
chất vô cơ hay hữu cơ mà khi có sự hiện diện của chúng, enzyme có thể bị giảm hoặc
mất hoạt tính. Với mỗi enzyme ta có các chất kìm hãm khác nhau, vì vậy khi sử dụng
enzyme ta phải biết rõ các chất kìm hãm của nó để điều chỉnh phản ứng.
* Ảnh hưởng của các chất hoạt hoá: chất hoạt hoá là những chất khi có mặt
trong phản ứng có tác dụng làm tăng hoạt tính enzyme, các chất này có bản chất hoá
học khác nhau, có thể là ion kim loại, anion hoặc các chất hữu cơ. Tuy nhiên các
chất hoạt hoá chỉ có tác dụng trong giới hạn nồng độ xác định. Khi dùng quá nồng
độ cho phép, hoạt độ enzyme sẽ giảm.
* Ảnh hưởng của nhiệt độ: enzyme là protein có hoạt tính xúc tác nên kém
bền với nhiệt, chúng chỉ có hoạt tính trong khoảng nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ làm
chúng biến tính. Trong khoảng nhiệt độ đó, khi nhiệt độ tăng tốc độ phản ửng thuỷ
phân tăng. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng thuỷ phân do enzyme xúc

tác được đặc trưng bằng hệ số:
17

Q
10
=
k
k
t 10

Với k
t
: Hằng số tốc độ phản ứng tại nhiệt độ t
k
t+10
: Hằng số tốc độ phản ứng tại nhiệt độ t + 10
0
C
Người ta đã xác định được hệ số Q
10
của các loại enzyme trong cơ thể cá trong
khoảng từ 2 – 3, cá biệt có thể lên đến 7 như phản ứng Hemoglobin trong máu cá.
Vùng nhiệt độ tạo cho enzyme có hoạt độ cao nhất gọi là vùng nhiệt độ thích
hợp của enzyme, trong đó có một giá trị nhiệt độ mà ở đó, tốc độ enzyme đạt cực
đại gọi là nhiệt độ tối thích. Với đa số enzyme, vùng nhiệt độ thích hợp trong
khoảng 40 – 50
0
C. Nhiệt độ làm cho enzyme mất hoàn toàn hoạt tính gọi là nhiệt độ
tới hạn, đa số enzyme có nhiệt độ tới hạn khoảng 70
0

C; với các enzyme bền nhiệt
(bromelin, papin…), nhiệt độ tới hạn có thể cao hơn. Nhiệt độ thích hợp đối với một
enzyme có sự thay đổ khi có sự thay đổi về pH, nồng độ cơ chất…
* Ảnh huởng của pH: pH có ảnh hưởng mạnh mẽ đến hoạt tính của enzyme
vì pH ảnh hưởng đến mức độ ion hoá cơ chất, ion hoá enzyme và đến độ bền của
protein enzyme. Đa số enzyme có khoảng pH thích hợp từ 5 – 9. Với nhiều
protease, pH thích hợp ở vùng trung tính nhưng cũng có một số Protease có pH
thích hợp trong vùng acid (pepsin, protease – acid của vi sinh vật…) hoặc nằm
trong vùng kiềm (tripsin, subtilin,…). Với từng enzyme, giá trị pH thích hợp có có
thể thay đổi khi nhiệt độ, loại cơ chất thay đổi …
* Ảnh hưởng của thời gian thủy phân: thời gian thủy phân cần thích hợp để
enzyme phân cắt các liên kết trong cơ chất, tạo thành các sản phẩm cần thiết của
quá trình thuỷ phân nhằm đảm bảo hiệu suất thuỷ phân cao,chất lượng sản phẩm tốt.
Thời gian thuỷ phân dài, ngắn khác nhau tuỳ thuộc vào loại enzyme, nồng độ cơ
chất, pH, nhiệt độ, sự có mặt của chất hoạt hoá, ức chế… Trong thực tế, thời gian
thuỷ phân phải xác định bằng thực nghiệm và kinh nghiệm thực tế cho từng quá
trình thuỷ phân cụ thể.
18

* Ảnh hưởng của lượng nước: nước vừa là môi trường để phân tán enzyme
và cơ chất lại vừa trực tiếp tham gia phản ứng nên tỷ lệ nước có ảnh hưởng lớn đến
tốc độ và chiều hướng và là một yếu tố điều chỉnh phản ứng thuỷ phân bởi enzyme.
1.2.5. Ứng dụng của sản phẩm thủy phân [2][5]
Thủy phân protein là nhằm phân giải các nguyên liệu có chứa các thành phần
protein ở trạng thái phân tử lượng lớn (khó tiêu hóa) về thành các peptide ngắn
mạch hay amino acid dễ hấp thụ cho các cơ thể sống. Sản phẩm của quá trình thủy
phân protein là dịch đạm thủy phân. Thành phần chủ yếu của dịch đạm thủy phân là
các acid amine, các peptide, polypeptide tan. Ngoài ra trong dịch đạm thủy phân
còn chứa một lượng nhỏ khoáng và lipid. Dịch đạm thủy phân của cá có màu vàng
nhạt, trong suốt, có mùi thơm đặc trưng, thoảng mùi cá, với tôm là màu vàng xám

hoặc nâu đen tùy chất lượng ban đầu.
Sản phẩm thủy phân có thể được thực hiện bằng chính enzyme nội tại hoặc
bổ sung enzyme từ ngoài vào. Sản phẩm của quá trình thủy phân bao gồm: dịch
đạm thủy phân, bột đạm thủy phân, lipid, bột khoáng. Hiện nay, dịch đạm được ứng
dụng trong nhiều lĩnh vực:
Trong y dược: dùng sản xuất môi trường dinh dưỡng nuôi vi sinh vật, sản
xuất huyết thanh miễn dịch. Sản xuất dịch đạm truyền cho người bệnh suy kiệt,
người không tự ăn uống được, người bị chấn thương nặng, bệnh nhân phải phẫu
thuật lớn. Trong hương liệu mỹ phẩm, người ta trộn một lượng nhỏ enzyme
protease vào kem thoa, kem cạo râu, dầu gội, dầu bôi tóc…làm cho da, tóc mềm
mại, tẩy bỏ dễ dàng lớp tế bào già.
Dịch đạm thủy phân có ứng dụng rất rộng rãi trong sản xuất thực phẩm thông
thường cũng như thực phẩm chức năng. Và có thể bổ sung vào quá trình làm nước
mắm do có hàm lượng acid amine cao, làm tăng độ đạm của nước mắm. Ngoài ra
cũng có thể dùng trong sản xuất nước mắm công nghiệp khi thêm hương vị của
nước mắm, rút ngắn thời gian sản xuất mà hàm lượng đạm acid amine trong đó lại
cao. Bên cạnh đó có thể bổ sung vào chao, bánh kẹo…
Trong nông nghiệp: dùng làm phân bón cải tạo đất…