nghiên cứu chế biến bột đạm từ sinh khối artemia bằng phương pháp sử dụng enzyme protease

1
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu,
kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong
bất kỳ công trình nào khác.

Tác giả luận văn






2

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành Luận văn này
Trước hết tôi xin gửi tới Ban Giám Hiệu Trường Đại học Nha Trang,
Ban Chủ nhiệm Khoa Chế biến sự kính trọng, niềm tự hào được học tập và
nghiên cứu tại trường trong những năm qua.
Sự biết ơn sâu sắc nhất tôi xin được giành cho thầy: TS. Vũ Ngọc Bội -
Phó Giám đốc - Viện Nghiên cứu Công nghệ Sinh học và Môi trường -
Trường Đại học Nha Trang đã tận tình hướng dẫn và động viên tôi trong suốt
quá trình thực hiện luận văn.
Xin cám ơn: TS. Đỗ Văn Ninh - Phó Hiệu trưởng - Trường Đại học Nha
Trang, TS. Nguyễn Anh Tuấn - Trưởng khoa Chế biến, GS. TS. Trần Thị
Luyến, TS. Nguyễn Thị Nga, PGS.TS. Ngô Đăng Nghĩa – Giám đốc Viện
Công nghệ Sinh học và Môi trường cùng các thầy cô phản biện đã cho tôi
những lời khuyên quí báu để công trình nghiên cứu được hoàn thành có chất
lượng.
Đặc biệt xin được ghi nhớ tình cảm, sự giúp đỡ của: các cán bộ thuộc

Viện Công nghệ Sinh học và Môi trường, quý thầy cô giáo Khoa Chế biến,
gia đình và bạn bè luôn luôn chia sẻ cùng tôi trong quá trình nghiên cứu.











3
MỤC LỤC
Trang
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN i
DANH MỤC CÁC BẢNG ii
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ iv
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1. GIỚI THIỆU VỀ ARTEMIA VÀ MỘT SỐ CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU VỀ
ARTEMIA 3
1.2. GIỚI THIỆU VỀ ENZYME PROTEASE 6
1.3. GIỚI THIỆU VỀ BỘT ĐẠM THỦY PHÂN 11
CHƯƠNG II. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16
2.1. NGUYÊN VẬT LIỆU 16
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16
2.2.1. Các phương pháp phân tích 16
2.2.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm 17

2.2.2.1. Xác định các điều kiện thích hợp cho quá trình thủy phân sinh khối
Artemia bằng enzyme protease 17
2.2.2.2. Thử nghiệm sản xuất bột đạm thủy phân từ sinh khối Artemia 22
2.3. THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM VÀ HÓA CHẤT 23
2.4. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 24
CHƯƠNG III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 25
3.1. XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ SƠ BỘ NGHIÊN CỨU BẢO
QUẢN SINH KHỐI ARTEMIA 25
3.1.1. Xác định thành phần hóa học cơ bản của nguyên liệu Artemia 25
3.1.2. Nghiên cứu bảo quản sinh khối Artemia 26
3.2. CHỌN LOẠI ENZYME PROTEASE THÍCH HỢP CHO QUÁ TRÌNH THỦY
PHÂN 29


4
3.3. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ THÍCH HỢP CHO QUÁ TRÌNH THỦY
PHÂN SINH KHỐI ARTEMIA BẰNG FLAVOURZYME 34
3.3.1. Xác định nhiệt độ thích hợp cho quá trình thủy phân Artemia 34
3.3.2. Xác định pH thích hợp cho quá trình thủy phân sinh khối Artemia 39
3.3.3. Xác định tỷ lệ Flavourzyme thích hợp cho quá trình thủy phân 43
3.3.4. Xác định tỷ lệ nước bổ sung thích hợp cho quá trình thủy phân 48
3.3.5. Xác định tỷ lệ ethanol bổ sung thích hợp cho quá trình phòng thối 53
3.3.6. Xác định thời gian thủy phân 57
3.4. ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH SẢN XUẤT BỘT ĐẠM THỦY PHÂN TỪ SINH
KHỐI ARTEMIA VÀ SẢN XUẤT THỬ SẢN PHẨM 61
3.4.1. Quy trình sản xuất bột đạm thủy phân từ sinh khối Artemia 61
3.4.2. Sản xuất thử sản phẩm bột đạm thủy phân từ sinh khối Artemia 63
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO 68
PHỤ LỤC 76

i
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

Kí hiệu
viết tắt
Diễn giải
DHA Docosahexaenoic acid
ĐC Đối chứng
EPA Eicosapentaenoic acid
HUFA Acid béo chưa bão hòa bậc cao (Highly Unsaturated Fatty Acids)
(có mạch từ 20 carbon trở lên và có từ 4 – 6 nối đôi)
MUFA Acid béo bão hòa một nối đôi
N
aa

Nitơ acid amin
N
TS
Nitơ tổng số
N
NH3
Nitơ Amoniac

pH
opt
pH thích hợp
PUFA Các acid béo chưa bão hòa có nhiều nối đôi (Polyunsatured fatty
acids) (có từ 2 nối đôi trở lên)
SFA Các acid béo bão hòa (Satured fatty acids)
t
opt
Nhiệt độ thích hợp









ii
DANH MỤC CÁC BẢNG

STT

TÊN BẢNG Trang
1

Bảng 3.1. Thành phần acid amin của sinh khối Artemia 25
2

Bảng 3.2. Thành phần hóa học của sinh khối Artemia (% so với
trọng lượng khô)
26
3

Bảng 3.3. Thành phần acid béo của sinh khối Artemia
26
4

Bảng 3.4. Ảnh hưởng thời gian bảo quản và NaHSO
3
tới sự thay
đổi trạng thái cảm quan của sinh khối Artemia tươi
27
5

Bảng 3.5. Kết quả phân tích hàm lượng N
NH3
và N
aa
của sinh
khối Artemia
28

6

Bảng 3.6. Ảnh hưởng của loại enzyme tới sự thay đổi trạng thái
cảm quan của các mẫu thủy phân sinh khối Artemia
30
7

Bảng 3.7. Ảnh hưởng của nhiệt độ tới sự thay đổi trạng thái cảm
quan của các mẫu thủy phân sinh khối Artemia bằng enzyme
Flavourzyme
35
8

Bảng 3.8. Ảnh hưởng của pH tới sự thay đổi trạng thái cảm quan
của các mẫu thủy phân sinh khối Artemia bằng enzyme
Flavourzyme
39
9

Bảng 3.9. Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme bổ sung tới sự thay đổi
trạng thái cảm quan của các mẫu thủy phân sinh khối Artemia
bằng enzyme Flavourzyme.
44
10

Bảng 3.10. Ảnh hưởng của tỷ lệ nước bổ sung tới sự thay đổi
trạng thái cảm quan của các mẫu thủy phân Artemia bằng
enzyme Flavourzyme.
49
11

Bảng 3.11. Ảnh hưởng của tỷ lệ ethanol bổ sung tới sự thay đổi
trạng thái cảm quan của các mẫu thủy phân Artemia bằng
enzyme Flavourzyme.
53


iii
12

Bảng 3.12. Ảnh hưởng của thời gian tới sự thay đổi trạng thái
cảm quan của các mẫu thủy phân Artemia bằng enzyme
Flavourzyme.
58
13

Bảng 3.13. Kết quả đánh giá trạng thái cảm quan của bột đạm
thủy phân từ sinh khối Artemia
63
14

Bảng 3.14. Kết quả kiểm vi sinh của bột đạm thủy phân từ sinh
khối Artemia
63
15

Bảng 3.15. Thành phần acid amin trong bột đạm thủy phân
64
16

Bảng 3.16. Thành phần acid béo trong bột đạm thủy phân
64
17

Bảng 3.17. Sơ bộ hạch toán giá thành cho bột đạm thủy phân từ
sinh khối Artemia
66



















iv
DANH MỤC CÁC HÌNH

STT

TÊN HÌNH Trang
1 Hình 2.1. Hình ảnh về sinh khối Artemia salina 16
2 Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm chọn loại protease thích hợp
cho quá trình thủy phân
17
3
Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm chọn nhiệt độ thích hợp cho
quá trình thủy phân
18
4
Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm chọn pH thích hợp cho quá
trình thủy phân
19
5
Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm chọn tỷ lệ enzyme bổ sung
thích hợp cho quá trình thủy phân
20
6
Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm chọn tỷ lệ nước bổ sung thích
hợp cho quá trình thủy phân
21
7
Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm chọn tỷ lệ ethanol bổ sung
thích hợp cho quá trình thủy phân
22
8 Hình 2.8. Hình ảnh về máy so màu UV/VIS 23
9 Hình 2.9. Hình ảnh về máy li tâm lạnh Rotina – Đức 23
10 Hình 2.10. Hình ảnh về máy sấy hút chân không - Hàn Quốc 24
11 Hình 2.11. Hình ảnh về máy sắc ký khí 24
12

Hình 3.1. Hình ảnh về sinh khối Artemia sau 8 giờ bảo quản
bằng đá có bổ sung NaHSO
3

28
13
Hình 3.2. Hình ảnh về sinh khối Artemia sau 8 giờ bảo quản
bằng đá
28
14
Hình 3.3. Ảnh hưởng của loại enzyme tới sự biến đổi hàm
lượng N
aa
của các mẫu thủy phân sinh khối Artemia
31
15
Hình 3.4. Ảnh hưởng của loại enzyme tới sự biến đổi hàm
lượng N
NH3
của các mẫu thủy phân sinh khối Artemia
31


v
16
Hình 3.5. Ảnh hưởng của loại enzyme tới sự biến đổi hàm
lượng protein hòa tan của các mẫu thủy phân sinh khối Artemia
32
17
Hình 3.6. Ảnh hưởng của loại enzyme tới sự biến đổi hàm

lượng peptid của các mẫu thủy phân sinh khối Artemia
32
18
Hình 3.7. Ảnh hưởng của nhiệt độ tới sự biến đổi hàm lượng
N
aa
của các mẫu thủy phân sinh khối Artemia
36
19
Hình 3.8. Ảnh hưởng của nhiệt độ tới sự biến đổi hàm lượng
N
NH3
của các mẫu thủy phân sinh khối Artemia
36
20
Hình 3.9. Ảnh hưởng của nhiệt độ tới sự biến đổi hàm lượng
protein hòa tan của các mẫu thủy phân sinh khối Artemia
37
21
Hình 3.10. Ảnh hưởng của nhiệt độ tới sự biến đổi hàm lượng
peptid của các mẫu thủy phân sinh khối Artemia
37
22
Hình 3.11. Ảnh hưởng của pH tới sự biến đổi hàm lượng N
aa

của các mẫu thủy phân sinh khối Artemia
40
23
Hình 3.12. Ảnh hưởng của pH tới sự biến đổi hàm lượng N

NH3

của các mẫu thủy phân sinh khối Artemia
41
24
Hình 3.13. Ảnh hưởng của pH tới sự biến đổi hàm lượng
protein hòa tan của các mẫu thủy phân sinh khối Artemia
41
25
Hình 3.14. Ảnh hưởng của pH tới sự biến đổi hàm lượng peptid
của các mẫu thủy phân sinh khối Artemia
42
26
Hình 3.15. Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme Flavourzyme tới sự
biến đổi hàm lượng N
aa
của mẫu thủy phân sinh khối Artemia
45
27
Hình 3.16. Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme Flavourzyme tới sự
biến đổi hàm lượng N
NH3
của mẫu thủy phân sinh khối Artemia
45
28
Hình 3.17. Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme Flavourzyme tới sự
biến đổi hàm lượng protein hòa tan của mẫu thủy phân sinh
khối Artemia.
46
29

Hình 3.18. Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme Flavourzyme tới sự
biến đổi hàm lượng peptid của mẫu thủy phân Artemia.
46


vi
30
Hình 3.19. Ảnh hưởng của tỷ lệ nước tới sự biến đổi hàm lượng
N
aa
của mẫu thủy phân sinh khối Artemia
50
31
Hình 3.20. Ảnh hưởng của tỷ lệ nước tới sự biến đổi hàm lượng
N
NH3
của mẫu thủy phân sinh khối Artemia
50
32
Hình 3.21. Ảnh hưởng của tỷ lệ nước tới sự biến đổi hàm lượng
protein hòa tan của mẫu thủy phân sinh khối Artemia
51
33
Hình 3.22. Ảnh hưởng của tỷ lệ nước tới sự biến đổi hàm lượng
peptid của mẫu thủy phân sinh khối Artemia
51
34
Hình 3.23. Ảnh hưởng của tỷ lệ ethanol tới sự biến đổi hàm
lượng N
aa

của mẫu thủy phân sinh khối Artemia
54
35
Hình 3.24. Ảnh hưởng của tỷ lệ ethanol tới sự biến đổi hàm
lượng N
NH3
của mẫu thủy phân sinh khối Artemia
55
36
Hình 3.25. Ảnh hưởng của tỷ lệ ethanol tới sự biến đổi hàm
lượng protein hòa tan của mẫu thủy phân sinh khối Artemia
55
37
Hình 3.26. Ảnh hưởng của tỷ lệ ethanol tới sự biến đổi hàm
lượng peptid của mẫu thủy phân sinh khối Artemia
56
38
Hình 3.27. Sự biến đổi hàm lượng N
aa
theo thời gian thủy phân
59
39
Hình 3.28. Sự biến đổi hàm lượng N
NH3
theo thời gian thủy
phân
59
40
Hình 3.29. Sự biến đổi hàm lượng protein hòa tan theo thời gian
thủy phân

60
41
Hình 3.30. Sự biến đổi hàm lượng peptid theo thời gian thủy
phân
60
42
Hình 3.31. Sơ đồ quy trình sản xuất bột đạm thủy phân từ
Artemia
62
43
Hình 3.32. Hình ảnh bột đạm thủy phân từ Artemia
66





1
MỞ ĐẦU
Artemia là tên của một loài giáp xác nhỏ sống ở những vùng nước mặn có biên
độ mặn rộng từ vài phần nghìn đến 250‰. Trong tự nhiên người ta thường gặp
Artemia sống ở các hồ nước mặn. Từ những năm 30 của thế kỷ trước, người ta biết
đến Artemia là do phát hiện thấy Artemia chính là loại động vật giàu protein nên rất
thích hợp cho việc dùng làm thức ăn để ương nuôi các loài động vật thủy sản như
tôm, cá, động vật thân mềm…
Ở Trung Quốc, người ta thu nhận hàng ngàn tấn sinh khối Artemia từ các
ruộng muối ở vịnh Bohai và sử dụng làm thức ăn cho tôm thẻ trong các trại giống
tại vịnh Bohai và trên toàn Trung Quốc. Ngoài ra Artemia cũng được sử dụng làm
thức ăn nuôi cá cảnh. Hiện nay, hơn 95% sinh khối Artemia được dùng làm thức ăn nuôi
cá cảnh dưới dạng đông lạnh. Thái Lan và Singapore là hai nước sử dụng nhiều nhất sinh

khối Artemia cho nghề nuôi cá cảnh.
Từ đầu thập niên 80, Artemia du nhập vào Việt Nam dưới dạng thức ăn dùng
cho nuôi ấu trùng tôm càng xanh, sau đó Artemia được nuôi thử nghiệm ở Cam
Ranh - Nha Trang (1982), trên đồng muối Vĩnh Châu - Bạc Liêu, Phan Thiết
(1991), Vũng Tàu (1995). Hiện nay Artemia đã trở thành một đối tượng nuôi phổ
biến ở đồng muối của diêm dân vùng ven biển Sóc Trăng - Bạc Liêu.
Hiện tại các nghiên cứu về việc chế biến Artemia còn rất hạn chế. Artemia chủ
yếu được sử dụng dưới dạng sinh khối tươi dùng làm thức ăn nuôi ấu trùng tôm
càng xanh, cua, tôm biển và cá cảnh dưới dạng tươi sống đông lạnh. Hiện Trường
Đại học Nha Trang đang thực hiện đề tài nghiên cứu “Thử nghiệm nuôi thu sinh
khối Artemia salina trong ao đất tại ruộng muối ở Cam Ranh”. Kết quả bước đầu
cho thấy việc nuôi Artemia tại các đồng muối có rất nhiều triển vọng: với diện tích
thử nghiệm khoảng gần 500m
2
, cứ 2 ngày thu sinh khối 1 lần với khối lượng sinh
khối thu được trên 4kg. Tuy vậy sinh khối Artemia chủ yếu mới dùng ở dạng trực
tiếp cho việc ương nuôi tôm giống. Phần sinh khối dư thừa hiện chưa biết sử dụng
cho mục đích gì. Do vậy việc “Nghiên cứu chế biến bột đạm từ sinh khối Artemia
bằng phương pháp sử dụng enzyme protease” là cần thiết với mục đích chế biến


2
sinh khối Artemia thành dạng bột đạm thủy phân nhằm tìm kiếm khả năng sử dụng
nguồn bột đạm này trong lĩnh vực công nghệ thực phẩm hay các lĩnh vực khác góp
phần mở rộng đầu ra cho nguồn sinh khối giàu protein này.
Nội dung của đề tài:
1) Tìm biện pháp giữ tươi sinh khối Artemia thu từ các đồng muối dùng làm
nguyên liệu cho quá trình nghiên cứu.
2) Nghiên cứu lựa chọn loại enzyme protease thích hợp cho quá trình thủy
phân protein của sinh khối Artemia.

3) Xác định các điều kiện thích hợp cho quá trình thủy phân sinh khối Artemia
để sản xuất bột đạm thủy phân.
4) Đề xuất quy trình sản xuất bột đạm thủy phân từ sinh khối Artemia, sản
xuất thử bột đạm thủy phân từ sinh khối Artemia và đánh giá chất lượng sản phẩm
bột đạm thủy phân.
Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài:
Kết quả nghiên của luận văn là các số liệu thực tế bổ sung vào kho tàng kiến
thức phục vụ cho việc giảng dạy về enzyme protease tại Trường Đại học Nha
Trang. Mặt khác, thành công của luận văn còn là cơ sở cho việc sử dụng sinh khối
Artemia trong lĩnh vực công nghệ thực phẩm - nền tảng cho việc mở rộng đầu ra
cho nghề nuôi Artemia phát triển rộng rãi.









3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. GIỚI THIỆU VỀ ARTEMIA VÀ MỘT SỐ CÔNG TRÌNH NGHIÊN
CỨU VỀ ARTEMIA
Artemia thuộc lớp giáp xác, có hệ thống phân loại như sau: ngành
(Arthropoda), lớp (Crustaceae), lớp phụ (Branchiopoda), bộ (Anostraca), họ
(Artemiidae), giống (Artemia, Leach 1819). Trong các dòng Artemia lưỡng tính
hoặc dị hợp tử (quần thể bao gồm con đực và con cái) đã xác định có tất cả sáu loài
anh em như sau: Artemia salina gặp ở Lymington - Anh, Artemia tunisiana gặp ở
Châu Âu, Artemia franciscana gặp ở Châu Mỹ (Bắc, Trung và Nam Mỹ), Artemia

perrsimilis gặp ở Argentina, Artemia urmiana gặp ở Iran, Artemia monica gặp ở
Mono Lake, CA-USA (Theo P. Sorgeloos,1986). Vì thế theo các nhà khoa học nên
sử dụng tên Artemia để gọi các quần thể Artemia mới chỉ khi chúng có đủ bằng
chứng về sinh hoá, di truyền tế bào hoặc hình thái để định rõ tên loài thì mới gọi
theo tên loài.
Artemia được biết đến vào những năm đầu thập niên 30 khi người ta phát hiện
ra chúng là loại thức ăn sống có giá trị dinh dưỡng cao dùng cho việc ương nuôi các
giống thủy sản như tôm cá và động vật thân mềm. Người ta ước tính mỗi năm trên
thế giới sử dụng khoảng 2.000 tấn trứng Artemia khô và nhu cầu ngày càng tăng
cùng với sự phát triển mạnh mẽ của ngành nuôi trồng thủy sản trên toàn cầu. Mặc
dù Artemia phân bố rộng trên toàn thế giới nhưng không phải nơi nào cũng có.
Trong tự nhiên Artemia chỉ có ở một số vùng như: vịnh San Francisco, hồ muối
Greate (Great Salt Lake - Mỹ), vịnh Bohai (Trung Quốc)…
Artemia được thu từ hai nguồn chính: khai thác tự nhiên và ương nuôi ở các
ruộng muối hoặc các hồ nước mặn. Cho đến nay, nguồn cung cấp Artemia chủ yếu
là Mỹ và Trung Quốc. Năm 2000 sản lượng trứng Artemia ở Mỹ đạt 8200 tấn và
duy trì ở mức 8314 tấn trong các năm 2001, 2002. Trong khi đó sản lượng thu
hoạch ở hồ Urmia xấp xỉ 100 tấn và ở vịnh Bohai từ 800 – 1.000 tấn. Tuy nhiên
theo đánh giá của các nhà nghiên cứu thì sản lượng Artemia ở các vùng này ngày
càng giảm mạnh [17, 30]. Do tình hình khai thác ngoài tự nhiên không ổn định nên
một số nước như Brazil, Australia, Philippine và Thái Lan đã du nhập Artemia và


4
ương nuôi trên ruộng muối. Việc du nhập Artemia nuôi trên ruộng muối nhìn chung
đã mang lại một số lợi ích thiết thực. Một số khu vực của Đông Nam Á có diện tích
sản xuất muối lớn nhưng không có Artemia phân bố tự nhiên như Thái Lan,
Philippine và Việt Nam thì việc chủ động di giống và thuần hóa dòng Artemia thích
hợp cho việc nuôi trên ruộng muối sẽ làm tăng thêm nguồn thu nhập, đáp ứng phần
nào nhu cầu về trứng và sinh khối Artemia phục vụ cho nghề nuôi.

Tại Philippine, vào tháng 2 năm 1977 từ 80g trứng Cyst dòng SFB được ấp nở
và đưa vào nuôi ở các ao có độ mặn 140ppt đến cuối năm 1978 đã thu được 35kg
trứng khô và 30 - 40kg Artemia sinh khối tươi. Nephetonia A. Jumalon (1987) đã
mô tả hệ thống chảy kết hợp - IFTS (Intergrated Flow Through System) đang được
ứng dụng và mang lại nhiều thành công cho nghề nuôi Artemia ở Philippine [ 20] .
Tại Thái Lan, Artemia được thả nuôi trên ruộng muối từ năm 1979, năng suất
bình quân trong 4 tháng là 75kg trứng khô/ha và 500 - 1000kg sinh khối
tươi/ha/tháng. W. Tarnchalanukit và L. Wongrat (1987) mô tả mô hình kết hợp tôm
- Artemia - muối (SAS, Shrimp Artemia Salt) cho năng suất trứng đạt 76,6 kg
khô/ha/vụ và 420kg sinh khối tươi/ha/vụ [ 73].
Đầu những năm 1980, Việt Nam hầu như chưa nghiên cứu về việc chế biến
Artemia. Artemia được du nhập vào Việt Nam dưới dạng thức ăn dùng cho ấu trùng
tôm càng xanh. Sau đó, Artemia bắt đầu được thả nuôi thử nghiệm ở Cam Ranh -
Nha Trang (1982), Bạc Liêu - Sóc Trăng (1982), Phan Thiết (1991) và Vũng Tàu
(1995). Mặc dù được thả nuôi thử nghiệm ở nhiều vùng nhưng Artemia được nuôi
khá thành công ở vùng ven biển Sóc Trăng - Bạc Liêu nhờ vào kỹ thuật nuôi
Artemia của Viện Khoa học Thủy sản - Trường Đại học Cần Thơ thông qua trại
thực nghiệm đặt tại Vĩnh Châu từ năm 1985. Lợi nhuận từ Artemia mang lại cao
gấp 2-3 lần so với nghề muối truyền thống, giúp khắc phục hạn chế của nghề muối
vốn có năng suất thấp của Sóc Trăng - Bạc Liêu.
Lê Thị Ngọc Anh và Dương Thị Thuận (1978) đã tiến hành thử nghiệm nuôi
Artemia trong phòng thí nghiệm, sử dụng thức ăn là lòng đỏ trứng gà và cám sấy
nghiền nhỏ, rây kỹ pha theo tỷ lệ 1g/l - môi trường cám cho Flagella được hấp thanh
trùng bằng nồi Autolave ở 120
0
C trong 30 phút. Nước dùng để thí nghiệm là nước
biển tự nhiên có độ mặn 30-35 ppt, môi trường được khấy đảo liên tục bằng máy


5

sục khí, 3 ngày thay nước một lần. Nhiệt độ môi trường từ 28
0
C – 31
0
C, ban ngày
được chiếu sáng bằng ánh đèn neon 1,2m (500lux). Kết quả cho thấy ấu thể Artemia
mới rời vỏ trứng dài khoảng 500µm, sau 2 đến 3 giờ đạt 600µm, sau 24 giờ đạt
1000µm. Sau 10 ngày nuôi có thể phân biệt đực cái, cá thể trưởng thành bắt đầu
giao phối khi chiều dài đạt 6,5- 7mm, con dài nhất đạt 11,5mm. Thời gian khép kín
vòng đời là 15-20 ngày. Trong môi trường cám gạo, ấu thể đạt chiều dài trung bình
3,72mm sau 7 ngày nuôi. Ngoài ra, thí nghiệm cũng xác nhận sự phát triển của một
loại tảo đơn bào có kích thước trung bình 6µm là loại thức ăn chất lượng cho
Artemia [1].
Việc đưa Artemia vào đồng muối cũng được nhiều trung tâm nghiên cứu: Viện
Nghiên cứu Biển Nha Trang (Vũ Đỗ Quỳnh và Nguyễn Thị Diệu Huyền, 1983);
Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản I (Vũ Dũng,1984); Trường Đại học Cần Thơ
(Trương Quan Trí và cộng tác viên, 1983) [2, 3]. Sau đó, quần thể Artemia đã được
thuần hóa vào đồng muối Cam Ranh và phát triển trong điều kiện tự nhiên ở các
đồng muối lân cận. Hiện ba dòng Artemia từ Macau, Great Salt Lake và Tientsin
(Trung Quốc) đã được thuần hóa và đưa vào ruộng muối để kiểm tra khả năng thuần
hóa và thu trứng bào xác tại Việt Nam. Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Artemia
- tôm (Đại học Cần Thơ) đã có những khảo sát chi tiết về ảnh hưởng của thức ăn,
nhiệt độ, độ mặn đến tuổi thọ, chu kỳ sống của các dòng Artemia này.
Năm 1991, Vũ Dũng tiến hành xây dựng quy trình nuôi Artemia ở đồng muối
Ninh Hải, Cà Ná. Tác giả đã nuôi bảy dòng Artemia khác nhau trong bể kính 30 lít
bằng thức ăn tảo và kiểm tra các chỉ tiêu sinh học chọn dòng tốt để đem ra nuôi ở
ruộng muối. Kết quả cho thấy dòng Artemia từ vịnh San Francisco có kích thước
Cyst và Nauplius nhỏ, thành thục sớm, sức sinh sản cao, thích hợp nuôi ở miền
Trung. Độ muối trên 80‰ kích thích các dòng Artemia đẻ con, độ muối từ 80-
120‰ cho năng suất trứng cao nhất và độ muối là một trong các yếu tố chi phối

việc đẻ con hay đẻ trứng của Artemia [14].
Năm 1997, Nguyễn Thị Ngọc Anh, Vũ Đỗ Quỳnh, Nguyễn Văn Hoà, Peter
Beart [3] tiến hành đánh giá tiềm năng thu sinh khối Artemia trên ruộng muối Vĩnh
Châu. Năm 1998, Nguyễn Ngọc Lâm và Vũ Đỗ Quỳnh đã nghiên cứu sinh sản
Artemia trong điều kiện tự nhiên ở đồng muối Cam Ranh. Kết quả nghiên cứu cho


6
thấy rằng độ muối ảnh hưởng rất lớn đến sinh sản của Artemia. Khi độ muối giảm
sản lượng trứng bào xác giảm dần, mật độ cá thể cái tham gia sinh sản thấp, sức
sinh sản kém…
Năm 1999, Trương Sĩ Kỳ và Nguyễn Tấn Sỹ đã nuôi Artemia franciscana
trong ao đất tại Đồng Bò, Nha Trang, thu sinh khối làm thức ăn cho sản xuất giống
và nuôi thương phẩm cá ngựa đen. Mật độ cấy giống 100 con/ 1 lít, nuôi trong ao
đất diện tích 300m
2
, độ sâu 0,5 - 0,8m, độ muối 70 - 80‰.
1.2. GIỚI THIỆU VỀ ENZYME PROTEASE
Protease là nhóm enzyme xúc tác sự thủy phân liên kết peptid (- CO - NH-)
trong phân tử protein, polypeptid và các cơ chất tương tự theo cơ chế sau:
H
2
N - CH - CO - NH - CH - CO - … - NH - CH - COOH + (n-1)H
2
O

H
2
N - CH - COOH + NH - CH - COOH + …+ H
2

N - CH - COOH

Trong các protease thì nhóm protease tiêu hóa được nghiên cứu sớm và nhiều
hơn cả. Ngay từ thế kỷ 18, nhà tự nhiên học Reomur đã phát hiện ra trong dạ dày
của chim có tác nhân xúc tác cho quá trình thủy phân protein. Sau đó vào năm 1836,
Schwann đã quan sát được hoạt động thủy phân protein của tác nhân có trong dịch
vị và 30 năm sau người ta tách được thủy phân protein mà ngày nay gọi là pepsin
[7, 10].
Năm 1857, Corvisat tách được trypsin từ dịch tụy đây là protease tách được
dưới dạng chế phẩm, nhưng chưa được tinh sạch. Năm 1861, Bruke tách được
pepsin ở dịch dạ dày chó dưới dạng tương đối tinh khiết [27].
Năm 1862, Danivevski đã tách được trypsin, amylase tụy tạng bằng phương
pháp hấp phụ [15].
Từ năm 1950 trở lại đây trên thế giới có hàng loạt protease động vật, thực vật
và đặc biệt từ vi sinh vật được tách chiết nghiên cứu [34, 35]. Trong thời gian gần
đây các nhà khoa học trên thế giới tập trung nghiên cứu về các protease vi sinh vật
và đã đạt được nhiều thành tựu to lớn trong lĩnh vực này.
Protease
R
1

R
2

R
n

R
1

R
2

R
n



7
Năm 1970, Kerry T. Yasunobu và James Mc Conn đã nghiên cứu tách chiết
protease trung tính từ môi trường nuôi B.subtilis theo phương pháp bán rắn và nhận
thấy protease này là một protease kim loại có ion Ca
2+
trong trung tâm hoạt động,
có pH
opt
từ 6,5-7,5, t
0
opt
là 57
0
C. Protease này bị ức chế bởi Cu
2+
, Ni
2+
, Hg
2+
, Pb
2+
,

Cd
2+
,

Fe
2+
và khi có mặt của ion Ca
2+
thì enzyme này có thể bền trong khoảng pH từ
5,5-10 [51].
Dong Ho Ahn, Hoon Kim và Pack My (1993) đã nghiên cứu về protease tách
từ Bacillus megaterim ATCC 14945 và nhận thấy protease này có thể bị kết tủa
bằng amonium sulphate, có pH
opt
7,5, nhiệt độ tối thích 55
0
C, protease này cần có
ion Ca
2+
và bị ức chế mạnh bởi EDTA [41].
Lin Fa Wan và Devenish Rj (1993) tiến hành chuyển gen (nprE) tổng hợp
protease trung tính của vi khuẩn B.subtilis vào nấm men S.cerevisiae [53].
Gonchar Am và Auslender VI (1996) đã tiến hành nghiên cứu cố định các
protease của vi khuẩn B.subtilis trên 1,4 – polyalkylene oxid bằng phương pháp
chiếu chùm tia electron và chỉ ra rằng các protease cố định bền với nhiệt hơn các
protease dạng tự nhiên [45].
Năm 1994, Bombara và một số tác giả khác đã nghiên cứu về protease trung
tính ở A.oryzae và nhận thấy rằng đó là một protease kiềm, trong cấu trúc có 3 cầu
disunfid nội phân tử. Enzyme này không bền sau 10 phút xử lý ở 75
0

C cho đến
100
0
C. Đặc tính bền nhiệt này của enzyme là do các liên kết disulfid trong enzyme
quyết định [36].
Để tăng độ bền nhiệt của protease kiềm từ A.oryzae các nhà khoa học Nhật
Bản đã tiến hành gây đột biến ở chủng nấm mốc này để tạo ra một liên kết disunfid
trong phân tử protease. Kết quả là protease ban đầu của nấm mốc A.oryzae có nhiệt
độ tối thích ở 51
0
C nhưng sau khi gây đột biến ở đoạn Cys 169 và Cys 200 thì
enzyme này có nhiệt độ tối thích ở 56
0
C.
Những kết quả đạt được trong lĩnh vực nghiên cứu về protease vi sinh vật đã
góp phần mở rộng quy mô sản xuất và ứng dụng của nhóm enzyme này trong các


8
lĩnh vực đời sống. Hiện nay số lượng các enzyme được sản xuất hàng năm trên thế
giới ở các nước phát triển chủ yếu là châu Âu, Mỹ và Nhật Bản vào khoảng 300.000
tấn với doanh thu từ sản xuất enzyme ước tính vào khoảng 500 triệu USD. Hàng
năm trên thế giới có khoảng 600 tấn protease tinh khiết được sản xuất từ vi sinh vật,
trong đó khoảng 500 tấn từ vi khuẩn và 100 tấn từ nấm mốc. Những nước có công
nghệ sản xuất và ứng dụng protease tiên tiến trên thế giới là: Đan Mạch, Nhật Bản,
Mỹ, Anh, Pháp, Hà Lan, Trung Quốc, Đức, Áo. Các nước này đã đầu tư thích đáng
cho công tác nghiên cứu, sản xuất và ứng dụng prortease từ vi sinh vật. Vi sinh vật
chính là đối tượng có thể sản xuất enzyme nói chung và protease nói riêng với số
lượng nhiều và giá thành rẻ. Chính vì thế nhịp độ sản xuất enzyme ở quy mô công
nghiệp tại các nước phát triển hàng năm tăng vào khoảng từ 5% ÷15%. Ngày nay

nhờ ứng dụng các kỹ thuật mới mà người ta có thể sản xuất các enzyme protease cố
định trên các chất mang không tan cho phép có thể tái sử dụng lại enzyme nhiều
lần. Vì vậy mà việc ứng dụng enzyme protease ngày càng gia tăng [15, 31].
Ở Việt Nam cũng có nhiều công trình công bố về việc nghiên cứu sử dụng
protease, các công trình công bố tập trung trong các lĩnh vực tách chiết, tinh chế,
nghiên cứu một số đặc tính của enzyme… Một số công trình nghiên cứu về protease
tại Việt Nam như:
Nguyễn Lân Dũng, Đào Trọng Hùng và Ngô Khắc Truy (1964) đã nghiên cứu
sử dụng protease A.oryzae cho thấy có thể sử dụng enzyme này để rút ngắn thời
gian chế biến nước mắm. Sau đó tác giả Nguyễn Lân Dũng và Phạm Văn Ty (1967)
còn tiến hành trộn trực tiếp một số chủng nấm mốc Aspergillus có khả năng sản
xuất protease với cá và giữ ở 55
0
C trong khoảng 1 - 3 ngày, kết quả nghiên cứu cho
thấy cá được thủy phân nhanh hơn [18].
Một số cán bộ Viện Nghiên cứu Hải sản Hải Phòng (1975) đã nghiên cứu cho
thấy khi bổ sung 1% protease B.pumillus vào hỗn hợp cá làm nước mắm thì sau 24
giờ dịch thủy phân có màu cánh dán, vị ngọt và có hàm lượng đạm cao hơn mẫu đối
chứng. Như vậy có thể dùng protease B.pumillus để làm tăng nhanh quá trình thủy
phân cá trong sản xuất nước mắm.


9
Năm 1983 Phạm Thị Trân Châu công bố các nghiên cứu về protease
B.pumillus cho thấy từ môi trường nuôi cấy B.pumillus có thể thu được hai protease:
một protease kiềm điển hình hoạt động ở pH 10,7 và một protease trung tính nhạy
cảm với DFP gọi là serine- metalo - proteinase hoạt động ở pH 7,0. Mặt khác các
nghiên cứu của tác giả còn cho thấy có thể sử dụng protease này trong chế biến cá
đem lại hiệu quả kinh tế cao [11].
Phạm Thị Trân Châu và cộng sự (1987) đã nghiên cứu một số tính chất của

bromelain tách từ chồi dứa tây cho thấy trong chồi dứa có chứa 2 protease và
bromelain chồi dứa có hoạt tính cực đại ở pH 6,5, nhiệt độ tối thích 60
0
C. Tới năm
1997, Lê Thị Thanh Mai tiếp tục nghiên cứu các phương pháp tinh sạch và ứng
dụng bromelain đã cho thấy có thể thu nhận bromelain theo kết tủa bằng aceton hay
cô đặc theo phương pháp siêu lọc rồi kết tủa bằng aceton cũng như có thể tinh sạch
bromelain bằng phương pháp lọc gel sephadex G-75 với hiệu suất cao. Các nghiên
cứu này còn cho thấy có thể sử dụng bromelain để rút ngắn thời gian chế biến nước
mắm [12].
Năm 1992, Nguyễn Thị Vĩnh và cộng sự nghiên cứu về protease dịch chiết thịt
rắn hổ mang đã thu được 2 protease là: một protease kim loại gọi là proteinase P-I
có pH tối thích 7,0 bị kìm hãm bởi EDTA và có thể phục hồi 71 % hoạt tính sau
kìm hãm bằng Zn
2+
hay hỗn hợp Zn
2+
và Ca
2+
. Protease thứ hai là một proteinase –
thiol gọi là proteinase P-II có pH thích hợp 6,0 và có thể tinh sạch enzyme này qua
cột SE-sephadexG-50 [31].
Nguyễn Trọng Cẩn và cộng sự (1993) đã nghiên cứu và cho thấy có thể dùng
môi trường nuôi chứa protease của nấm mốc A.oryzae 29A để rút ngắn thời gian chế
biến nước mắm [18].
Nguyễn Văn Lệ (1996) nghiên cứu về protease đầu tôm cho thấy khi tách
protease đầu tôm qua cột lọc gel sephadex G-75 thu được hai protease có nhiệt độ
thích hợp ở 50
0
C, 60

0
C và pH thích hợp tương ứng là 8,5 và 7,5. Tác giả còn cho
thấy có thể sử dụng protease đầu tôm trong thủy phân thu bột đạm từ phế liệu đầu
tôm và ứng dụng trong thủy phân cá [21].


10
Tác giả Đặng Văn Hợp (2000) công bố nghiên cứu về protease của A.oryzae
A4 cho thấy có thể thu nhận protease từ môi trường nuôi cấy A.oryzae A4 theo
phương pháp bề mặt và thu chế phẩm protease kỹ thuật từ canh trường nuôi theo
cách chiết rút bằng nước cất rồi kết tủa bằng amonium sunphate [18].
Năm 2003, Vũ Ngọc Bội công bố các nghiên cứu về protease của B.subtilis S5
cho thấy khi nuôi B.subtilis S5 theo phương pháp nuôi bán rắn với môi trường nuôi
chứa: bột bắp, cám gạo, khô dầu lạc và khoáng chất; nhiệt độ nuôi ban đầu là 30
32
0
C; thời gian nuôi cấy 41 giờ trong điều kiện có thông gió và giữ ẩm. Sau khi
ngừng quá trình nuôi sấy khô ở nhiệt độ 50
0
C thu được canh trường chứa protease
B.subtilis S5 có hoạt độ enzyme là 33UI/g. Protease B.subtilis S5 có pH
opt
6,0  6,5;
t
opt
55
0
C và không bền ở nhiệt độ từ 60
0
C trở lên. Tác giả đã sử dụng sử dụng

protease B.subtilis S5 trong thủy phân cá cơm để sản xuất nước mắm ngắn và nhận
thấy khi sử dụng protease B.subtilis S5 có thể rút ngắn thời gian sản xuất nước mắm
mà hiệu suất thu nước mắm cao đạm cao hơn phương pháp truyền thống. Còn khi
sử dụng protease B.subtilis S5 để thủy phân cá mối thì thời gian thủy phân ngắn và
bột đạm thu được có hàm lượng acid amin tự do cao hơn các phương pháp sản xuất
sử dụng các enzyme protease khác [6, 7].
Nguyễn Thị Mỹ Trang (2004) công bố các nghiên cứu về protease đầu tôm
bạc nghệ (Metapenaeus brevicornis) cho thấy protease đầu tôm bạc nghệ có pH
opt

9,0; t
0
opt
50
0
C và không bền ở nhiệt độ từ 55
0
C trở lên. Nghiên cứu này cũng cho
thấy có thể sử dụng protease này trong sản xuất bột đạm thủy phân từ thịt cá mối
với tỷ lệ enzyme thích hợp cho quá trình thủy phân là 4%, tỷ lệ nước bổ sung thích
hợp là 20% và tỷ lệ muối ăn bổ sung thích hợp là 2%. Bột đạm thu được có hàm
lượng acid amin tự do cao, mùi thơm và hoàn toàn đạt tiêu chuẩn vi sinh vật [31].
Đỗ Văn Ninh (2004) công bố các nghiên cứu về protease thu nhận từ nội tạng
cá và gan mực cho thấy chế phẩm protease thu được từ nội tạng cá và gan mực là
một hỗn hợp gồm nhiều protease có nhiệt độ thích hợp từ 50  55
0
C và hoàn toàn có
thể sử dụng protease này trong thủy phân cơ thịt cá để sản xuất dịch đạm thủy phân
ứng dụng trong sản xuất pasta cá cũng như bột dinh dưỡng [27].

11
Các công trình nghiên cứu trên đã góp phần thúc đẩy lĩnh vực nghiên cứu về
protease ở nước ta phát triển. Tuy nhiên với mỗi lọai nguyên liệu khác nhau lại cần
một lọai enzyme protease cũng như điều kiện thủy phân khác nhau … Chẳng hạn
để tăng quá trình thủy phân rút ngắn thời gian chế biến nước mắm người ta đã tiến
hành tạo nhiệt độ thích hợp cho protease hoạt động hay làm giảm độ mặn ban đầu
của khối cá cũng như làm tăng diện tích tiếp xúc giữa protease với cá bằng cách xay
nhỏ cá. Các nghiên cứu ứng dụng protease trong chế biến thủy sản đặc biệt là trong
chế biến nước mắm đã tiến hành nghiên cứu từ giai đoạn thô sơ nhất như bổ sung
đu đủ xanh, vỏ dứa, ruột lợn, ruột cá để tăng quá trình thủy phân nước mắm. Sau đó
đến giai đoạn nghiên cứu bổ sung thêm hỗn hợp nuôi cấy B.subtilis, rồi dùng dung
dịch nuôi cấy B.pumilus, tiến tới giai đoạn cao hơn dùng chế phẩm enzyme thêm
vào quá trình thủy phân như: thêm chế phẩm bromelain, thêm chế phẩm protease
A.oryzae, thêm chế phẩm protease từ đầu tôm, thêm chế phẩm protease thu nhận từ
canh trường nuôi B.subtilis S5 hay chế phẩm protease thu nhận từ nội tạng cá hay
gan mực,… Những kết quả nghiên cứu trên đều cho thấy khi bổ sung thêm protease
vào hỗn hợp thịt cá thì quá trình thủy phân nhanh hơn. Vì vậy có thể nói việc nghiên
cứu sử dụng protease nói chung và protease từ vi sinh vật nói riêng trong chế biến
Thủy sản đã đạt được những thành công đáng khích lệ cần được tiếp tục đẩy mạnh
nghiên cứu hơn nữa để có thể ứng dụng trong thực tế sản xuất. Tuy vậy để ứng
dụng enzyme protease một cách hiệu quả cần các nghiên cứu cụ thể cho từng loại
nguyên liệu.
1.3. GIỚI THIỆU VỀ BỘT ĐẠM THỦY PHÂN [7, 27, 31]
Cá là đối tượng thích hợp để sản xuất bột đạm thủy phân. Bột đạm thủy phân
từ cá thường có giá trị dinh dưỡng cao, giàu protein, lipid, khoáng chất và vitamin,
… Đặc biệt, protein cá có chứa đầy đủ các acid amin không thay thế với số lượng
và tỉ lệ cân đối. Lipid của động vật thủy sản nhất là cá rất dễ tiêu hóa và hấp thụ do
giàu acid béo không thay thế. Trong cá còn có rất nhiều phosphat, iod… là những
chất chỉ có nguồn gốc từ biển. Vì thế bột đạm từ cá thường có hàm lượng protein

khoảng 70%, lipid khoảng 0,55% và có độ ẩm <10%. Bột cá thường có tỷ lệ nitơ dễ


12
hấp thụ cao chiếm tới 25 ÷ 90% so với nitơ toàn phần, trong khi đó thức ăn thực vật
chỉ có khoảng 30 ÷ 40% là nitơ dễ tiêu hoá. Do vậy về mặt dinh dưỡng bột cá thực
phẩm là loại thực phẩm tương đối đầy đủ chất dinh dưỡng và khá hoàn hảo. Vì thế
bột cá đạm thủy phân từ cá thường dễ tiêu hóa và rất hữu ích cho cơ thể con người
từ trẻ em tới người lớn tuổi. Bột đạm từ cá thường được chia làm hai loại:
- Loại cao cấp dùng cho con người, đặc biệt là trẻ em.
- Loại kém phẩm chất dùng cho thức ăn gia súc.
Thực chất quá trình sản xuất bột đạm từ cá hay các nguyên liệu khác bằng
phương pháp sử dụng enzyme protease là quá trình thủy phân protein tạo thành các
acid amin dưới tác động của hệ protease nội tại và protease bổ sung từ bên ngoài.
Tuỳ điều kiện thủy phân và thời gian thuỷ phân và mà người ta có thể thu được
peptid hay acid amin. Quá trình thủy phân thường chịu ảnh hưởng của các yếu tố
sau:
 Ảnh hưởng của nhiệt độ
Bản chất của enzyme là protein nên khi tăng hay giảm nhiệt độ thường có thể
ảnh hưởng tới hoạt tính của nó. Cũng như các enzyme khác, protease chỉ thể hiện
hoạt tính cao nhất ở một giới hạn nhiệt độ nhất định, nhiệt độ thích hợp với đa số
protease nằm trong khoảng 40
0
C  50
0
C. Ở nhiệt độ lớn hơn 70
0
C đa số protease bị
mất hoạt tính. Do vậy nhiệt độ 70
0

C gọi là nhiệt độ tới hạn của enzyme. Khi nhiệt
độ thấp hơn 0
0
C protease bị biến tính thuận nghịch. Trong phạm vi thích hợp nếu
nhiệt độ tăng 10
0
C thì tốc độ thủy phân tăng từ 1  2 lần.
 Ảnh hưởng của pH môi trường
Enzyme rất nhạy cảm đối với sự thay đổi pH môi trường. Mỗi enzyme nói
chung và protease nói riêng chỉ hoạt động ở một vùng pH nhất định gọi là pH tối
thích. pH tối thích của đa số protease nằm trong vùng trung tính, acid yếu hoặc
kiềm yếu, chỉ có rất ít protease có thể hoạt động trong vùng rất acid chẳng hạn
pepsin hay rất kiềm như trypsin.


13
Thịt cá có thể bị thủy phân bởi protease bổ sung thêm từ bên ngoài và bị thuỷ
phân bởi các protease nội tại có sẵn trong nguyên liệu như: cathepsin, pepsin,
trypsin, chymotrypsin… Vì thế chúng ta phải chọn xem protease nào đóng vai trò là
enzyme chính xúc tác cho quá trình thủy phân để tạo môi trường có pH thích hợp
cho protease này. Mặt khác giá trị pH sử dụng lại phải ít ảnh hưởng đến các
protease khác.
 Ảnh hưởng của nồng độ muối ăn
Trong quá trình thủy phân chúng ta thường bổ sung muối ăn bởi vì muối ăn có
tác dụng ức chế hoạt động của vi sinh vật gây thối rữa và các loại vi sinh vật không
chịu muối. Nhưng nếu nồng độ muối bổ sung vào quá cao sẽ làm mất hoạt tính của
protease, vì bản chất của enzyme cũng là protein nó cũng bị biến đổi bởi muối trung
tính ở nồng độ cao. Mặt khác khi bổ sung muối ăn với nồng độ cao sẽ làm sản phẩm
có vị mặn. Vì vậy để chọn được nồng độ muối thích hợp bổ sung vào quá trình thủy
phân, ta phải tiến hành thí nghiệm trên nhiều mẫu bổ sung các nồng độ muối khác

nhau.
 Ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc
Khi thủy phân, diện tích tiếp xúc giữa protease và cá cũng ảnh hưởng rất lớn
đến tốc độ thủy phân. Để tạo điều kiện cho protease hoạt động người ta thường
dùng lực cơ học như: xay nhỏ, đập dập, cắt khúc cá. Khi diện tích tiếp xúc giữa
protease với protein càng lớn thì quá trình thủy phân càng dễ dàng và ngược lại.
 Ảnh hưởng của nồng độ protease
Nếu chúng ta tăng nồng độ protease thì quá trình thủy phân xảy ra mãnh liệt.
Khi lượng protease bằng với nồng độ cơ chất, dù tăng tỷ lệ protease bổ sung thêm
vào hỗn hợp thuỷ phân bao nhiêu đi nữa nhưng vận tốc của quá trình thủy phân rất
ít thay đổi.


14
 Ảnh hưởng của thời gian
Thời gian thủy phân kéo dài hoặc rút ngắn đều ảnh hưởng đến hiệu quả của
quá trình thủy phân do tác động của protease. Thời gian thuỷ phân càng dài thì
protease càng có điều kiện để thuỷ phân protein thịt cá một cách triệt để. Nhưng nếu
thời gian thủy phân quá dài sẽ dẫn tới vi sinh vật hoạt động làm sản sinh ra các chất
thứ cấp như: NH
3
, H
2
S, indol, scaptol, …, đồng thời khi thời gian thủy phân kéo dài
dẫn tới hiệu quả kinh tế kém, chỉ thích hợp cho sản xuất ở quy mô thí nghiệm, trong
sản xuất lớn khó áp dụng. Thời gian thủy phân rút ngắn, sự thuỷ phân protein chưa
triệt để, hiệu suất thủy phân kém, gây lãng phí nguyên liệu.
 Ảnh hưởng của tỷ lệ nước bổ sung vào hỗn hợp thủy phân
Nước là môi trường thuận lợi cho quá trình thuỷ phân protein bằng protease và
nhưng nước cũng làm tăng hoạt động của vi sinh vật. Do vậy, trong quá trình thủy

phân thịt cá nếu ta bổ sung nước với tỷ lệ quá thấp thì hạn chế sự hoạt động của vi
sinh vật nhưng đồng thời cũng hạn chế sự hoạt động của protease làm giảm hiệu
suất thủy phân. Nhưng nếu bổ sung nước với tỷ lệ quá cao thì chính nước là môi
trường thuận lợi để cho vi sinh vật hoạt động và phát triển làm phân huỷ sản phẩm
thành các chất thứ cấp như: indol, scaptol, NH
3
, H
2
S,… làm ảnh hưởng đến chất
lượng bột đạm. Vì vậy để xác định lượng nước bổ sung thích hợp cho quá trình thủy
phân người ta thường tiến hành thí nghiệm trên nhiều mẫu bổ sung nước với tỷ lệ
khác nhau và từ kết quả thí nghiệm sẽ chọn được tỷ lệ nước bổ sung thích hợp cho
quá trình thủy phân.
 Loài cá
Mỗi loài cá khác nhau sẽ có hàm lượng protein khác nhau. Cá có giá trị dinh
dưỡng cao khi có đầy đủ các acid amin không thay thế với tỷ lệ cân đối. Cá càng
nhiều mỡ (cá béo) thì bột cá thành phẩm càng khó bảo quản dễ bị ôi hoá. Do đó việc
lựa chọn loại cá thích hợp rất quan trọng trong việc sản xuất bột đạm. Thường
người ta chọn những loại cá có giá trị kinh tế thấp cấu trúc cơ thịt lỏng lẻo như các
loại cá tạp, nhưng có hàm lượng protein cao làm nguyên liệu để sản xuất bột đạm


15
thủy phân. Bột đạm sản xuất từ những loại cá này có giá trị dinh dưỡng cao nhưng
lại có giá thành rẻ hơn do cá tạp có giá trị kinh tế thấp hơn nhiều so với các loại
nguyên liệu cá khác.
 Độ tươi của nguyên liệu
Độ tươi của nguyên liệu có vai trò quan trọng quyết định chất lượng bột cá.
Độ tươi nguyên liệu giảm thì làm giảm chất lượng của bột đạm thành phẩm. Khi cá
ở giai đoạn thối rữa có sự phân hủy acid amin tạo thành những sản phẩm thứ cấp

như: indol, scaptol, H
2
S, NH
3
,… vì thế làm giảm chất lượng của bột đạm. Mặt khác,
chất béo trong cá chứa nhiều acid béo chưa bão hoà, vì vậy bột cá sản xuất từ cá
ươn dễ bị oxy hoá hơn so với bột cá sản xuất từ cá tươi. Do đó ở giai đoạn tiếp nhận
nguyên liệu phải kiểm tra kỹ lưỡng đảm bảo độ tươi để sản phẩm bột cá thành phẩm
có chất lượng cao.
Ngoài ra, chất lượng bột đạm thủy phân từ thịt cá còn phụ thuộc vào chế độ
sấy sản phẩm. Khi sấy sản phẩm dịch đạm ở nhiệt độ cao và thời gian kéo dài sẽ
làm bột đạm có mùi khét, màu sẫm lại do tạo ra phản ứng melanoidin và do phần
lớn các acid béo chưa bão hoà bị oxy hoá. Vì vậy phương pháp sấy sẽ ảnh hưởng
đến chất lượng bột cá.
Từ những phân tích ở trên cho thấy để có thể thu nhận được bột đạm thủy
phân từ cá bằng phương pháp sử dụng protease cần phải tiến hành các nghiên cứu
từ lựa chọn loại enzyme protease phù hợp cho quá trình thủy phân đến nghiên cứu
các điều kiện thích hợp cho quá trình thủy phân, nhằm đảm bảo cho quá trình
thủy phân đạt hiệu quả về công nghệ. Như vậy quá trình nghiên cứu sản xuất bột
đạm thủy phân từ sinh khối Artemia cũng phải tiến hành các bước nghiên cứu
tương tự.