Nghiên cứu thu hồi dịch protein từ dịch thủy phân đầu tôm thẻ chân trắng bằng alcalase và đánh giá một số tính chất chức năng của sản phẩm

i

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn này, em đã nhận được sự giúp đỡ, động viên, khích lệ
từ nhiều cá nhân, tổ chức và gia đình. Qua đây em xin gửi lời cảm ơn chân thành
cảm đến:
Ban giám hiệu Trường Đại học Nha Trang, quý thầy cô giáo đặc biệt là quý
thầy cô trong Viện Công nghệ sinh học và Môi trường đã tận tình giảng dạy, truyền
đạt kiến thức, kinh nghiệm trong suốt thời gian học tập tại trường.
Sự biết ơn sâu sắc nhất đến cô giáo Ngô Thị Hoài Dương và cô giáo Nguyễn
Thị Hải Thanh, đã định hướng, trực tiếp hướng dẫn tận tình, động viên, góp nhiều ý
kiến thiết thực, quý giá trong suốt thời gian thực hiện đề tài.
Ban giám đốc và các anh chị quản lý phòng thí nghiệm Viện Công Nghệ Sinh
Học và Môi Trường, trường Đại Học Nha Trang đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện
thuận lợi để chúng em thực hiện đề tài.
Cảm ơn bạn bè đã giúp đỡ trong suốt thời gian cùng thực hiện đề tài tốt nghiệp.
Cuối cùng, con xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ba mẹ, gia đình đã động viên tinh
thần cũng như vật chất lớn nhất, giúp con vượt qua khó khăn trong suốt 4 năm ngồi
trên ghế giảng đường và trong thời gian thực hiện đề tài tốt nghiệp này.
Xin chân thành cảm ơn!
Nha Trang, tháng 7 năm 2012
Sinh viên
Bùi Thị Hồng Thạnh

ii

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 2
1.1 Khái quát về phế liệu tôm 2
1.1.1. Tôm thẻ chân trắng và nguyên liệu còn lại trong chế biến tôm 2
1.1.2. Thành phần của đầu và vỏ tôm 3
1.1.3. Các hướng tận dụng phế liệu tôm[9] 5
1.2. Khái quát về protein 6
1.2.1. Cấu trúc của Protein 6
1.2.2. Tính chất của protein 8
1.2.3. Các phương pháp thu nhận protein 12
1.2.4. Các nghiên cứu về việc thu hồi protein bằng enzyme. 14
1.3. Giới thiệu về chất trợ sấy Maltodextrin 16
1.4. Giới thiệu về phương pháp sấy 17
1.5. Khái quát về chất chống oxi hóa 18
a. Khái niệm chung 18
b. Ứng dụng của chất chống oxi hóa 19
CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22
2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 22
2.1.1. Nguyên liệu đầu tôm. 22
2.1.2. Enzyme 22
2.1.3. Hóa chất 22
2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 22
2.2.1. Bố trí thí nghiệm thu hồi và đặc trưng tính chất của dịch protein hòa
tan 24
2.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình cô quay đến tính chất của dịch
thủy phân và tối ưu quá trình cô quay 26
2.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình sấy đến tính chất sản phẩm thu

hồi 29
iii

2.2.4. Đánh giá một số tính chất chức năng của sản phẩm 31
2.3. Phương pháp nghiên cứu. 32
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 36
3.1 Đặc trưng tính chất của dịch protein thủy phân từ đầu tôm thẻ chân trắng
bằng enzyme Alcalase. 36
3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình cô quay đến tính chất của dịch thủy
phân protein 38
3.2.1 Khảo sát sự ảnh hưởng của quá trình cô quay đến tính chất của dịch
thủy phân protein 38
3.2.2 Kết quả tối ưu quá trình cô quay 40
3.3. Nghiên cứu chế độ sấy 45
3.3.1. Lựa chọn phương pháp sấy 45
3.3.2. Phân tích ảnh hưởng của các yếu tố trong quá trình sấy phun đến tính
chất chống oxy hoá của sản phẩm 46
3.4 Tính chất chức năng của sản phẩm 53
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 54
KẾT LUẬN 54
ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 54
TÀI LIỆU THAM KHẢO 59

iv

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 cấu tạo của Maltodextrin 16
Hình 2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát 23
Hình 2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm thu hồi và đặc trưng tính chất dịch protein

hòa tan 24
Hình 2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình cô quay đến tính chất dịch thủy
phân và tối ưu quá trình cô quay 26
Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của quá trình sấy đến
tính chất của sản phẩm thu hồi. 29
Hình 2.5 Công thức tạo phức khi cho thuốc thử biuret vào protein 32
Hình 3.1 Khảo sát sự ảnh hưởng của quá trình cô quay đến hàm lượng
protein của dịch thủy phân protein 38
Hình 3.2. Khả năng khử gốc tự do của dịch thủy phân protein trước và sau khi
cô quay 38
Hình 3.3. Tổng năng lực khử của dịch protein thủy phân trước và sau khi cô
quay 39
3.2.2.1 Ảnh hưởng của các yếu tố trong quá trình cô quay đến hiệu suất thu
hồi protein 40
Hình 3.4. Kết quả phân tích ảnh hưởng của các yếu tố đến hiệu suất thu hồi
protein trên đồ thị Half-Normal 41
3.2.2.2 Ảnh hưởng của các yếu tố trong quá trình cô quay đến khả năng chống
oxy hóa của dịch thủy phân protein 42
Hình 3.5. Kết quả phân tích ảnh hưởng của các yếu tố đến hàm lượng DPPH
bị khử trên đồ thị Half-Normal 43
3.2.2.3 Kết quả tối ưu 44
Hình 3.6. Kết quả tối ưu được xử lý trên phần mền minitab 16 44
v

Hình 3.7 Kết quả quá trình sấy chân không 45
Hình 3.8 Đồ thị biểu diễn biến đổi hàm lượng DPPH bị khử ở các chế độ sấy. 46
Hình 3.9 Tổng năng lực khử ở các chế độ sấy khác nhau 46
Hình 3.10 Hàm lượng ẩm của sản phẩm sau khi sấy 47
Hình 3.11 Kết quả phân tích ảnh hưởng của các yếu tố đến khả năng chống
oxi hóa của sản phẩm trên đồ thị Half-Normal 49

Hình 3.12 Phân tích sự tương tác giữa nhiệt độ và nồng độ Maltodextrin đến
khả năng chống oxi hóa của sản phẩm sau khi sấy bằng phần mềm DX8 50
Hình 3.13. Phân tích ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng chống oxi hóa của
sản phẩm sau khi sấy 51
Hình 3.14 Phân tích ảnh hưởng của nồng độ Maltodextrin đến khả năng
chống oxi hóa của sản phẩm sau khi sấy 52

vi

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.2. Thành phần khối lượng cơ bản của tôm thẻ chân trắng[3] 3
Bảng 1.3. Thành phần hóa học cơ bản của phế liệu tôm thẻ chân trắng[7] 5
Bảng 2.1 Thông số chế độ cô quay khảo sát 26
Bảng 2.2 Ma trận bố trí thí nghiệm tối ưu quá trình cô quay 28
Bảng 2.3 Thông số chế độ sấy phun và sấy chân không 30
Bảng 2.3 Ma trận thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của chế độ sấy phun đến tính chất
của sản phẩm 31
Bảng 2.5 Thể tích các dung dịch hóa chất cho vào các ống nghiệm 33
Bảng 2.6 Thể tích của các dung dịch hóa chất cho vào ống nghiệm 34
Bảng 3.1 Một số chỉ tiêu phân tích của dịch thủy phân protein từ phế liệu đầu tôm36
Bảng 3.2 Thành phần acid amin của dịch thủy phân protein từ phế liệu đầu tôm
bằng enzyme Alcalase 36
Bảng 3.3 Kết quả phân tích tương tác giữa các yếu tố bằng phần mềm Minitab đến
hiệu suất thu hồi protein 40
Bảng 3.4 Kết quả phân tích tương tác giữa các yếu tố bằng phần mềm Minitab đến
hàm lượng DPPH bị khử 42
Bảng 3.5 Kết quả phân tích tương tác giữa các yếu tố bằng phần mềm DX8 đến khả
năng chống oxi hóa của sản phẩm sau khi sấy 48
Bảng 3.6 Bảng Anova 50

Bảng 3.7. kết quả tối ưu chế độ sấy phun trên phần mềm DX 53






1

MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, cùng với sự lớn mạnh cuả các ngành khoa học kỹ
thuật, ngành Thủy sản ngày càng phát triển không ngừng, sản lượng thủy sản ngày
càng tăng, đặc biệt là công nghiệp chế biến tôm.
Hiện nay, đầu và vỏ tôm đã được dùng để sản xuất chitin – chitosan. Việc này
làm tăng giá trị của nguyên liệu còn lại trong chế biến các sản phẩm từ tôm. Tuy
nhiên, nếu sự dụng phương pháp hóa học để sản xuất chitin thì lượng protein và sắc
tố tồn tại trên nguyên liệu đầu và vỏ tôm chưa được tận thu, gây lãng phí và ô
nhiễm môi trường do tạo ra hàm lượng protein cao trong nước thải.
Việc kết hợp thu protein và các chất màu bằng cách sử dụng protease trong
quá trình sản xuất chitin – chitosan là rất cần thiết. Một mặt làm giảm ô nhiễm môi
trường, mặt khác làm tăng giá trị sử dụng cho nguyên liệu còn lại trong chế biến các
sản phẩm từ tôm. Do đó, việc đánh giá hoạt tính sinh học của dịch thu được trong
công đoạn khử protein bằng protease để đánh giá đúng mức giá trị, đồng thời
nghiên cứu những hướng tận thu, ứng dụng cao hơn cho sản phẩm thủy phân này rất
cần thiết.
Với những lý do đó đề tài “ Nghiên cứu thu hồi dịch protein từ dịch thủy
phân đầu tôm thẻ chân trắng bằng Alcalase và đánh giá một số tính chất chức
năng của sản phẩm.” được đề xuất thực hiện.
Mục tiêu đề tài:
- Thu hồi và đặc trưng tính chất dịch thủy phân protein từ đầu tôm thẻ chân

trắng bằng enzyme Alcalase.
- Nghiên cứu sự ảnh hưởng của quá trình cô quay đến khả năng chống oxy
hóa của dịch thủy phân protein.
- Tối ưu quá trình cô quay.
- Nghiên cứu sự ảnh hưởng của quá trình sấy đến khả năng chống oxy hóa
của sản phẩm.
- Đánh giá một số tính chất chức năng của sản phẩm.

2

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
1.1 Khái quát về phế liệu tôm
1.1.1. Tôm thẻ chân trắng và nguyên liệu còn lại trong chế biến tôm
Tôm thẻ chân trắng có tên tiếng Anh là White Leg shrimp và có tên khoa học
Panaeus vannami, nguồn gốc xuất phát từ các nước Nam Mỹ. Điểm đặc biệt của
loài tôm này là tăng trưởng nhanh, tính thích nghi môi trường tốt, yêu cầu về nguồn
dinh dưỡng trong thức ăn thấp. Với những ưu điểm trên, cộng với việc dễ nhiễm
bệnh đốm trắng ở tôm sú, vì thế những năm gần đây tôm thẻ chân trắng được thuần
hoá và nuôi thành công ở Trung Quốc, Thái Lan, Đài Loan. Ở nước ta, Bộ Thủy sản
(cũ) đã đề ra chủ trương phát triển nuôi ở một số tỉnh ven biển miền Trung như
Khánh Hòa, Phú Yên, Bình Định, Quảng Ngãi, Hà Tĩnh, Ninh Thuận… Một số địa
phương đi đầu trong việc phát triển tôm chân trắng như ở Quảng Ngãi, năm 2007
thả nuôi khoảng 700ha, sản lượng thu hoạch đạt trên 5.000 tấn. Ninh Thuận đến
cuối năm 2007 diện tích nuôi tôm thẻ chân trắng trong toàn tỉnh là 250ha, năng suất
bình quân đạt trên 10 tấn/ha Với hiệu quả kinh tế nêu trên, có thể nói con tôm thẻ
chân trắng mở ra cơ hội mới cho nông dân phát triển kinh tế sau một thời gian dài
lao đao vì nuôi tôm sú. [21]
Nguồn phế liệu tôm rất quan trọng trong chế biến tôm công nghiệp nhất là
thành phần đầu tôm nó chiếm khoảng 35 – 45%, phần vỏ, đuôi và chân chiếm 10 –
15% trọng lượng của tôm nguyên liệu. Tuy nhiên, tỷ lệ này tùy thuộc vào giống loài

và giai đoạn sinh trưởng của chúng (Meyres,1986).
Phế liệu tôm chủ yếu là đầu và vỏ, ngoài ra còn phải kể đến phần thit vụn do
bóc nõn không cẩn thận, một số tôm bị hỏng. Tùy theo giống loài, phương pháp gia
công chế biến mà lượng phế liệu có thể lên đến 60% sản lượng khai thác.[3]
Nhiều công trình nghiên cứu của Watkin và cộng sự ,1982, Holanda và Netto
(2006), trung bình có khoảng 45% nguyên liệu đưa vào chế biến là tạo ra sản phẩm
chính và lượng phế liệu được thải loại bỏ trong quá trình chế biến là rất lớn, chiếm
hơn 50% so với nguyên liệu, nguồn nguyên liệu còn lại này cần được xử lý để nâng
cao hiệu quả sử dụng tài nguyên và hạn chế các vấn đề ảnh hưởng đến môi trường.
3

Ở Việt Nam nguồn nguyên liệu tôm là rất dồi dào, khả năng khai thác từ 25-
30 tấn/năm. Đặc biệt, nuôi tôm cũng đã phát triển mạnh trong những năm gần đây
và trở thành ngành kinh tế mũi nhọn
Theo báo cáo mới nhất của Bộ NN&PTNT, kim ngạch xuất khẩu thủy sản
Việt Nam 11 tháng đầu năm 2011 đạt 5,6 tỷ USD, tăng 24,9% so với cùng kỳ năm
2010. Tính đến ngày 15/11, giá trị xuất khẩu tôm đạt 2,049 tỷ USD, tăng 14,7% so
với cùng kỳ năm ngoái.
Công nghệ chế biến tôm tạo ra một lượng lớn phế thải rắn bao gồm đầu tôm
và vỏ tôm. Việc xử lý lượng phế liệu tôm tiêu tốn chi phí không nhỏ, nếu không xử
lý triệt để sẽ gây ảnh hưởng trầm trọng đến môi trường.
1.1.2. Thành phần của đầu và vỏ tôm
a. Thành phần khối lượng:
Nguyên liệu tôm còn lại trong quá trình chế tôm thường là đầu, vỏ (kể cả
đuôi tôm). Tỷ lệ của đầu và vỏ đối với tôm thẻ chân trắng được thể hiện ở bảng 1.2
Bảng 1.2. Thành phần khối lượng cơ bản của tôm thẻ chân trắng[3]

Thành phần Khối lượng (%)
Đầu 30,06 – 32,43
Vỏ 10,70 – 13,04

Trong quy trình chế biến hiện nay, đầu và vỏ sẽ được tách riêng biệt trên 2
công đoạn khác nhau. Vì vậy, hoàn toàn có thể cho phép áp dụng các chế độ xử lý
riêng biệt phù hợp với từng đối tượng đầu và vỏ.
b. Thành phần hóa học.
Thành phần hóa học của đầu và vỏ tôm gồm có protein, chitin, khoáng, sắc
tố. Tỷ lệ các thành phần khác nhau đối với đầu, vỏ và không ổn định, chúng thay
4

đổi theo giống, loài, đặc điểm sinh thái, sinh lý,… Thành phần chitin và protein
trong vỏ tôm tươi tương ứng là 4,5% và 8,5%.
Hàm lượng chitin, protein, khoáng và carotenoid trong phế liệu tôm thay đổi
rất rộng phụ thuộc vào điều kiện bóc vỏ trong quá trình chế biến cũng như phụ
thuộc vào loài, trạng thái dinh dưỡng, chu kỳ sinh sản. vỏ giáp xác chứa chủ yếu là
protein (30-40%), khoáng (30-50%), chitin (13-42%).
 Protein: Protein đầu tôm phần lớn thuộc loại khó tiêu và khó trích ly,
protein đầu tôm tồn tại ở 2 dạng chính là dạng tự do (có trong nội tạng và phần cơ
có gắn với phần thân tôm) và dạng liên kết với chitin hoặc Caxi cacbonat như một
phần thống nhất của vỏ tôm.
 Enzyme: Enzyme của tôm có hoạt động khá mạnh cho nên động vật
thủy sản nhanh bị phân giải hơn động vật trên cạn. Trong quá trình bảo quản ta phải
ức chế hoạt động của chúng để kéo dài thời gian bảo quản, nhiệt độ thích hợp cho
enzyme là 25-55
0
C.
Hệ enzyme thường có hoạt động mạnh hơn đặc biệt ở cơ quan nội tạng ở
đầu tôm nên rất dể bị hư hỏng. Hệ enzyme của tôm gồm:
 Protease: là enzyme chủ yếu trong đầu tôm, chủ yếu phân giải protein
thành acid amin.
 Lipaza: Phân giải lipid thành glyxeryl và acid béo.

 Tyrzinaza: Khi có mặt của oxi không khí thì sẽ biến Tyrozin thành
Melanin có màu đen ảnh hưởng đến giá trị cảm quan và chất lượng của
sản phẩm
 Chitin: Chiếm khối lượng lớn, tồn tại ở dạng liên kết protein,
canxicacbonat và nhiều hợp chất khác.
 Chất ngấm ra ở đầu tôm: Trymethylamin ( TMA), Trymethylaminoyt
(TMAO), Betain, Bazo purin, các acid amin tự do, ure.
Ngoài các thành phần trên trong đầu tôm còn có một lượng đáng kể lipid,
một lượng nhỏ photphat và sắc tố
5

Như vậy, phế liệu đầu tôm là nguồn giàu chitin (11% trọng lượng khô),
cũng là một nguồn protein tốt (50 – 60% trọng lượng khô), giàu chất dinh dưỡng và
nguồn enzyme. Vì vậy, việc tận thu nguồn protein này là rất cần thiết.
Bảng 1.3. Thành phần hóa học cơ bản của phế liệu tôm thẻ chân trắng[7]
Chỉ tiêu phân tích Giá trị
Hàm lượng khoáng (%)
24,6 ± 0,8
Hàm lượng chitin (%)
18,3 ± 0,9
Hàm lượng protein (%)
47,4 ± 1,8
Hàm lượng lipid (%)
4,7 ± 0,3
Hàm lượng astaxanthin (ppm)
130 ± 13,9

1.1.3. Các hướng tận dụng phế liệu tôm[9]
a. Sản xuất thức ăn chăn nuôi
Hiện nay ở nước ta đa số sử dụng phế liệu tôm đông lạnh để sản xuất thức ăn

chăn nuôi. Rất nhiều các sản phẩm thức ăn chăn nuôi nổi tiếng trên thị trường đều
chứa thành phần chủ yếu là bột tôm, chiếm tới 30%. Bột tôm được chế biến tốt có
chứa axit amin tương tự như axit amin trong đậu tương hay trong bột cá. Do vậy
việc xử lý và chế biến phế liệu có ý nghĩa rất quan trọng trong sản xuất bột tôm có
chất lượng cao. Công nghệ chế biến không phù hợp thì sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến
giá trị dinh dưỡng của sản phẩm.
Có 2 phương pháp hiện đang được sử dụng để chế biến phế liệu:
Phương pháp sấy khô bằng nhiệt: phương pháp này có ưu điểm là đơn giản,
có thể chế biến nhanh lượng phế liệu tôm đông lạnh, tính kinh tế cao. Nhược điểm
là chất lượng kém, gia trị dinh dưỡng không cao.
Phương pháp ủ xi lô: ở phương pháp này người ta sử dụng axit hữu cơ và vô
cơ trong việc ủ nhằm tăng tác động của enzyme khử trùng và hạn chế sự phát triển
của vi sinh vật. Sau khi ủ tiến hành trung tính bằng các chất kiềm, chất ủ được dùng
làm thức ăn chăn nuôi. Phương pháp này có ưu điểm là chất lượng tốt nhưng giá
thành cao và phức tạp.
6

b. Sản phẩm súp và canh
Có thể sử dụng các mẩu thừa của tôm chất lượng cao sau khi chế biến làm
bột canh và súp tôm. Đầu tôm được sử dụng làm nguyên liệu tạo mùi cho bột súp
tôm đặc biệt. Tôm vụn được sử dụng làm món canh tôm.
c. Làm các sản phẩm định hình
Thịt tôm vụn hoặc không đạt chuẩn có thể được chế biến thành các sản phẩm
định hình. Sản phẩm này được định hình lại thành hình con tôm hay các hình dạng
trang trí như bánh tròn, viên, khoanh tôm. Bằng cách tạo ra các hình dạng khác
nhau, ướp tẩm gia vị hay bao bột, ta có thể làm ra rất nhiều sản phẩm tôm đẹp mắt.
Các sản phẩm định hình này được làm chín trong các lò thường hoặc lò vi sóng giốn
như các sản phẩm được chế biến từ tôm khác.
1.2. Khái quát về protein
Protein (Protit hay Đạm) là những đại phân tử được cấu tạo theo nguyên tắc

đa phân mà các đơn phân là axít amin. Chúng kết hợp với nhau thành một mạch dài
nhờ các liên kết peptide (gọi là chuỗi polypeptide). Các chuỗi này có thể xoắn cuộn
hoặc gấp theo nhiều cách để tạo thành các bậc cấu trúc không gian khác nhau của
protein. [22]
1.2.1. Cấu trúc của Protein
Protein là một hợp chất đại phân tử được tạo thành từ rất nhiều các đơn phân
là các axit amin. Axit amin được cấu tạo bởi ba thành phần: một là nhóm amin (-
NH
2
), hai là nhóm cacboxyl (-COOH) và cuối cùng là nguyên tử cacbon trung tâm
đính với 1 nguyên tử hyđro và nhóm biến đổi R quyết định tính chất của axit amin
Các axit amin được liệt kê đầy đủ dưới bảng sau: [1]
Tên axit amin Viết tắt Tính chất
Glycine Gly
Alanine Ala
Valine Val

Không phân cực, kỵ nước
7

Leucine Leu
Isoleucine Ile
Methionine Met
Phenylalanine Phe
Tryptophan Trp
Proline Pro
Serine Ser
Threonine Thr
Cysteine Cys
Tyrosine Tyr

Asparagine Asn
Glutamine Gln

Phân cực, ưa nước
Aspartic acid Asp
Glutamic acid Glu
Tích điện (axit
Lysine Lys
Tích điện (bazơ)

Người ta phân biệt ra 4 bậc cấu trúc của protein.
 Cấu trúc bậc một: Các axit amin nối với nhau bởi liên kết peptit hình
thành nên chuỗi polypeptide. Đầu mạch polypeptide là nhóm amin của axit amin
thứ nhất và cuối mạch là nhóm carboxyl của axit amin cuối cùng. Cấu trúc bậc một
của protein thực chất là trình tự sắp xếp của các axit amin trên chuỗi polypeptide.
Cấu trúc bậc một của protein có vai trò tối quan trọng vì trình tự các axit amin trên
chuỗi polypeptide sẽ thể hiện tương tác giữa các phần trong chuỗi polypeptide, từ
đó tạo nên hình dạng lập thể của protein và do đó quyết định tính chất cũng như vai
trò của protein. Sự sai lệch trong trình tự sắp xếp của các axit amin có thể dẫn đến
sự biến đổi cấu trúc và tính chất của protein.
8

 Cấu trúc bậc hai: là sự sắp xếp đều đặn các chuỗi polypeptide trong
không gian. Chuỗi polypeptide thường không ở dạng thẳng mà xoắn lại tạo nên cấu
trúc xoắn α và cấu trúc nếp gấp β, được cố định bởi các liên kết hyđro giữa những
axit amin ở gần nhau. Các protein sợi như keratin, collagen (có trong lông, tóc,
móng, sừng)gồm nhiều xoắn α, trong khi các protein cầu có nhiều nếp gấp β hơn.
 Cấu trúc bậc ba: Các xoắn α và phiến gấp nếp β có thể cuộn lại với
nhau thành từng búi có hình dạng lập thể đặc trưng cho từng loại protein. Cấu trúc
không gian này có vai trò quyết định đối với hoạt tính và chức năng của protein.

Cấu trúc này lại đặc biệt phụ thuộc vào tính chất của nhóm -R trong các mạch
polypeptide. Chẳng hạn nhóm -R của cysteine có khả năng tạo cầu đisulfur (-S-S-),
nhóm -R của proline cản trở việc hình thành xoắn, từ đó vị trí của chúng sẽ xác định
điểm gấp, hay những nhóm -R ưa nước thì nằm phía ngoài phân tử, còn các nhóm kị
nước thì chui vào bên trong phân tử Các liên kết yếu hơn như liên kết hydro hay
điện hóa trị có ở giữa các nhóm -R có điện tích trái dấu.
 Cấu trúc bậc bốn: Khi protein có nhiều chuỗi polypeptide phối hợp với
nhau thì tạo nên cấu trúc bậc bốn của protein. Các chuỗi polypeptide liên kết với
nhau nhờ các liên kết yếu như liên kết hyđro.
1.2.2. Tính chất của protein
Tính chất của protein phụ thuộc vào thành phần trình tự sắp xếp các gốc
acid amin trong phân tử của nó.
a. Khối lượng và hình dạng phân tử[23]
Protein có khối lượng phân tử tương đối lớn và thay đổi trong một dải rộng từ
hơn mười nghìn đến hàng trăm nghìn dalton hoặc lớn hơn nữa.
Hình dạng : hình hạt, hình bầu dục ,hoặc hình sợi.
9

+ Protein hình cầu tan trong nước họăc dung dịch muối pha loãng,rất hoạt
động về mặt hóa học. Thuộc nhóm này có hầu hết protein có hoạt tính xúc tác :
albumin, glubulin, moglobin…
+ Protein hình sợi tương đối trơ về mặt hóa học, chủ yếu có chức năng cơ học.
Ví dụ: Colagen của da, xương, sụn, gân, răng.
Karatin của tóc, lông…
b. Tính chất lưỡng tính của protein [24]
Do thành phần của protein là các phân tử acid amin là chất lưỡng tính nên
protein cũng là phân tử lưỡng tính. Ngoài ra, do thành phần acid amin của protein
có 2 nhóm :
- Các acid amin acid : trong cấu tạo có 2 nhóm –COOH , trong đó một nhóm
dùng để tạo liên kết peptid, còn một nhóm hình thành COO-

- Các acid amin kiềm : trong cấu trúc có 2 nhóm NH2, trong đó một nhóm tạo
liên kết peptid, còn một nhóm hình thành NH3
+
.
Như vậy, phân tử protein vừa có khả năng phân ly như một acid tạo COO-,
vừa có khả năng phân ly như một chất kiềm tạo NH3
+
nên mang lưỡng tính.
Sự phân ly của protein phụ thuộc vào pH của môi trường. Nếu protein tích
điện thì các phân tử nước sẽ liên kết chung quanh phân tử bởi liên kết ion tạo nên
lớp màng bao bọc bảo vệ protein. Ở điểm đẳng điện, do protein trung hòa về điện
nên không có màng nước bao bọc, các phân tử bị kết vón vào nhau gây hiện tượng
kết tủa.
Trong môi trường axit, sự phân ly của nhóm acid bị kìm hãm protein có tác
dụng như một bazơ , tích điện +(cation) , chuyển về cực âm trong điện trường.
Trong môi trường bazơ , sự phân ly của nhóm bazơ bị kìm hãm , protein có tác
dụng như một acid , tích điện – (anion) , chuyển về cực + điện trường.
Ở 1 pH nào đó mà tổng số điện tích dương va điện tích âm của phân tử protein
bằng không , phân tử protein không di chuyển trong điện trường gọi là pHi của
protein.

10
Ở môi trường có pH <pI , protein la một đa cation , số điện tích dương hơn số
điện tích âm . Ở pH> pI , phân tử protein thể hiện tính axit cho ion H
+
do đó số điện
tích âm lớn hơn số điện tích dương , protein là đa anion tích điện âm.
Ở trong môi trường có pH = pI , protein dễ dàng kết tụ lại với nhau có thể sử
dụng tính chất này để xác định pI của protein cũng như để kết tủa protein . Mặt khác
do sự sai khác về pI giữa các protein khác nhau có thể điều chỉnh pH môi trường để

tách các protein ra khỏi hỗn hợp của chúng .
c. Sự kết tủa và biến tính của protein
 Sự kết tủa
Khi dung dịch protein có pH bằng điểm đẳng điện, lớp màng nước không được
tạo thành sẽ làm cho các phân tử protein không tích điện kết vón lại với nhau. Hoặc
do một tác nhân nào đó làm mất màng nước như nhiệt độ cao, acid đặc các phân
tử protein không được bảo vệ bởi các màng nước cũng kết vón lại – đó chính là sự
kết tủa protein.
 Sự biến tính
Dưới tác dụng của các tác nhân vật lý như tia cực tím, sóng siêu âm, khuấy cơ
học hay tác nhân hóa học như axit, kiềm mạnh, muối kim loại nặng, các cấu trúc
bậc hai, ba và bậc bốn của protein bị biến đổi nhưng không phá vỡ cấu trúc bậc một
của nó, kèm theo đó là, tâm hoạt động bị biến dạng không còn hoạt động bình
thường hay mất khả năng hoạt động, kết quả là thay đổi các tính chất của protein so
với ban đầu. Đó là hiện tượng biến tính protein.
 Các phân tử enzyme khi biến tính không còn khả năng xúc tác. Các protein
chức năng không còn hoạt động để thực hiện chức năng.
d. Tính kỵ nước của protein

11
Dựa vào độ kỵ nước trung bình của một protein có thể biết trước được mức
đắng của dịch thủy phân(hydrolyzat) từ protein đó, hoặc biết trước được vị trí một
proyein màng nào đó là ở trong hay ngoài màng phospholipit
 Do các gốc kỵ nước của các acid amin(aa) trong chuỗi polipectit của protein
hướng ra ngoài các gốc này liên kết với nhau tạo liên kết kỵ nước.
 Độ kỵ nước có thể giải thích như sau: do các gốc aa có chứa các gốc R-
không phân cực nên nó không có khả năng tác dụng với nước.
Tính kỵ nước sẽ ảnh hưởng rất nhiều đến tính tan của protein. Ví dụ: có 7aa
liên kết peptit với nhau, trong đó có 3aa không phân cực( kỵ nước ) nếu như các aa
này cùng nằm ở 1 đầu thì tính tan sẽ giảm so với khi các aa này đứng xen kẽ nhau

trong liên kết đó
e. Tính chất của dung dịch keo protein
Khi hoà tan, protein tạo thành dung dịch keo. Các phân tử keo có kích thước
lớn, không đi qua màng bán thấm. Sử dụng tính chất này có thể tinh sạch protein
khỏi các chất phân tử thấp bằng phương pháp thẩm tích. Do trên bề mặt phân tử
protein có các nhóm phân cực khi hòa vào nước, các phân tử lượng cực được hấp
thụ bởi các nhóm này tạo thành màng nước bao quanh phân tử protein gọi là các lớp
vỏ hydrat.
Hai yếu tố đảm bảo độ bền của dung dịch keo:
 Sự tích điện cùng dấu của các protein.
 Lớp vỏ hydrat bao quanh phân tử protein.
f. Khả năng hấp thụ tia tử ngoại của dung dịch protein
Dung dịch protein có khả năng hấp thụ ánh sáng tử ngoại ở hai vùng bước
sóng khác nhau 180 – 220nm và 250 – 300nm.

12
 Bước sóng từ 180 – 220nm : đó là vùng hấp thụ của liên kết peptid trong
phân tử protein, cực đại hấp thụ ở 190nm. Do liên kết peptid có nhiều trong phân tử
protein nên độ hấp thụ khá cao, cho phép định lượng tấc cả các loại protein với
nồng độ thấp.
 Bước sóng từ 250 – 300nm : đây là vùng hấp thụ của các acid amin thơm
(Phe, Tyr, Trp) có trong phân tử protein, cực đại hấp thụ ở 280nm. Có thể sử dụng
phương pháp đo độ hấp thụ của dịch protein ở bước sóng 280nm để định tính và
định lượng các protein có chứa acid amin thơm. Hàm lượng các acid amin thơm
trong protein khác nhau thay đổi khá nhiều, do đó dung dịch của các protein khác
nhau có nồng độ khác nhau về độ hấp thụ ở 280nm.
1.2.3. Các phương pháp thu nhận protein
Để tách protein hiện nay người ta sử dụng các phương pháp sau:
 Phương pháp cơ học:
Nguyên lý: Sử dụng các lực cơ học để tách một phần protein ra khỏi nguyên

liệu đầu tôm. Qúa trình này được tiến hành như sau: Đầu tôm còn tươi đem rửa
sạch, sau đó ép bằng trục lăn hoặc trục vít, thu protein đem sấy khô và bảo quản.
Hiệu quả thu hồi protein của phương pháp này không cao. Tuy nhiên, quá trình này
đã loại bỏ một phần protein tự do trong đầu tôm vì vậy giảm thiểu được hóa chất sử
dụng cho các công đoạn tiếp theo.
 Phương pháp hóa học:
Một số công trình nghiên cứu trên thế giớ đã nghiên cứu quá trình khử protein
của phế liệu giáp xác bằng NaOH. Phương pháp này có một số ưa điểm như đơn
giản, không đòi hỏi thiết bị máy móc phức tạp. Do đó, rất dể sản xuất lớn. Tuy
nhiên, phương pháp này có nhược điểm là dịch thải thường phải bỏ do dịch chứa
nhiều kiềm, protein và sản phẩm protein thủy phân. Hơn nữa, protein bị hạn chế sử
dụng do các phản ứng không mong muốn xảy ra trong môi trường kiềm mạnh.
 Phương pháp sinh học:

13
Nguyên lý của phương pháp này dựa trên việc sử dụng hệ enzyme có sẵn trong
đầu tôm hoặc bổ sung enzyme nguồn gốc từ thực vật (parain, bromelin), động vật
(đầu tôm, nội tạng cá thu, cá ngừ, mực ống…), vi sinh vật (protease từ nấm mốc và
vi khuẩn) để thủy phân protein đầu tôm thành các phần peptid, acid amin và thu hồi
chúng. Qúa trình được tiến hành như sau: Đầu tôm  Ép  Nghiền  Thủy phân
 Phân ly  protein. Có 2 phương pháp: ủ xi lô và phương pháp bổ sung enzyme
protease.
 Phương pháp ủ xi lô:
Thu hồi protein trên cơ sở dựa vào khả năng hoạt động của hệ protease có sẵn
trong phế liệu tôm hoặc bổ sung từ bên ngoài vào. Tôm ủ xi lô là thức ăn động vật
dạng lỏng, đôi khi còn gọi là protein lỏng. Sự hóa lỏng của mô tôm là kết quả của
việc thủy phân protein nhờ hoạt động của enzyme ngoài ra còn được sụ hổ trợ bằng
cách bổ sung các chất acid hữu cơ. Chất lượng của protein thu được từ phương
pháp này chủ yếu phụ thuộc vào hàm lượng các acid amin quan trọng trong đó.
Thông thường acid formic với hàm lượng 3%(w/w) được sử dụng là tác nhân

acid hóa để hạ thấp pH xuống 4,0 hay hạ thấp hơn nữa. Acid formic chứa một số
thành phần có tác dụng khử trùng, ức chế vi khuẩn và bảo quản phế liệu. Có thể sử
dụng hỗn hợp acid hữu cơ và vô cơ như acid formic và/hoặc acid sulfuric, acid
propionic… với các nồng độ khác nhau. Sau khi được trung hòa bởi một base thích
hợp như NaOH, sản phẩm ủ xi lô có thể sử dụng làm thức ăn động vật.
Trong vài giờ đầu tiên của quá trình thủy phân, lượng acid amin thiết yếu tăng
lên. Tuy nhiên, không nên kéo dài quá trình thủy phân vì khi đã đạt đến hiệu suất tối
đa, tiếp tục thủy phân trong môi trường acid sẽ làm giảm hiệu suất của các acid
amin thiết yếu. Phương pháp này có ưu điểm là tận dụng được enzyme protease sẵn
có trong đầu tôm, phương pháp đơn giản, không sử dụng thiết bị máy móc phức tạp
nên dể thực hiện. Người ta còn cho rằng phương pháp này có khả năng ổn định
lượng astaxanthin trong bột tôm thu được.[10]
 Phương pháp bổ sung enzyme protease:

14
Phương pháp này cũng giống như phương pháp ủ xi lô là dùng enzym protease
để thủy phân và thu hồi protein. Tuy nhiên, protease được bổ sung thêm với hàm
lượng nhất định để đẩy nhanh tốc độ phản ứng thủy phân trong hỗn hợp phế liệu
tôm.
 Phương pháp hóa lý:
Áp dụng phương pháp này nhằm thu hồi protein từ dịch thủy phân của công
nghệ sản xuất chitin – chitosan theo phương pháp hóa học và phương pháp sinh
học.
Nguyên lý dựa trên việc kết tủa protein bằng cách dùng acid để điều chỉnh pH
dung dịch chứa protein về điểm đẳng điện của protein (pH = 4 – 5,5), sau đó dùng
các phương pháp lắng, lọc để thu hồi protein.
Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản, dễ làm, có thể thu hồi với hiệu suất cao.
Cho phép thu được hầu hết các protein hòa tan do đó có thể ứng dụng để thu hồi
protein trong nước thải của các nhà máy chế biến thực phẩm, chế biến thủy sản.
1.2.4. Các nghiên cứu về việc thu hồi protein bằng enzyme.

 Trên thế giới [2], [10]
Việc thu hồi một phần protein từ phế liệu tôm bằng enzyme thủy phân đã được
nghiên cứu rộng rãi (Simpson và Haard, 1985; Cano-Lopezandothers, 1987;
Sylowiecki và Al-Khateeb, 2000; Gildberg và Stenberg, 2001; Mizani và cộng sự,
2005). Các enzyme protease như Alcalase đã được sử dụng để thủy phân protein từ
phế liệu tôm (Chabeaud, Guerard, Laroque và Dufosse, et, 2007; Mizani, Aminlari,
2005) và trypsin, papain, pepsin (Sylowiecki và Khateeb, 2000; Chakrabarty,
2000), neutrase và protease (Rutanapornvareeskul, 2006).
Joszef Synowiecki và cộng sự (1999) nghiên cứu ứng dụng Alcalase để khử
protein của phế liệu vỏ tôm Crangon crangon nhằm thu hồi Chitin và protein. Ban
đầu vỏ tôm Crangon crangon được khử khoáng sơ bộ bằng dung dịch HCl 10% ở
20
0
C trong 30 phút và khử protein bởi enzyme thương mại Alcalase ở 55
0
C và pH
8,5. Độ thủy phân (DH) cao nhất là 30% và dịch thủy thu được chứa 63% protein
so với chất khô, 6,24% lipid, 23,4% NaCl.

15
Holanda và Netto, 2006 nghiên cứu thu hồi 3 thành phần chính của phế liệu
tôm, protein, chitin, astaxanthin bằng việc sử dụng enzyme Alcalase và Pancreatin.
Theo tác giả trong phế liệu tôm Xiphopenaeus kroyeri có chứa 39,42% protein,
31,98% tro và 19,92% chitin. Tiến hành thủy phân bằng enzyme Alcalase tại các
điều kiện: Tỷ lệ enzyme/nguyên liệu (E/S) 3%, nhiệt độ 60
0
C, pH = 8,5. Kết quả
cho thấy khi tăng độ thủy phân (DH) từ 6% tới 12% thì thu được 26% và 28%
protein tương ứng. Alcalase ảnh hưởng nhiều hơn pancreatin, có thể thu hồi protein
từ 57,5% đến 64,6% và astaxanthin từ 4,7 đến 5,7 mg astaxanthin/100g phế liệu

tôm tại DH 12%.
Gildberg và Stenberg, (2001) thu được 68,5% protein từ phế liệu tôm Pandalus
borealis sau 2g thủy phân với enzyme Alcalase.
Cao W. và các cộng sự, 2008 đã nghiên cứu thu hồi protein của phế liệu đầu
tôm thẻ chân trắng bằng cách cho đầu tôm tự thủy phân và có sự điều chỉnh nhiệt
độ bằng cách nâng nhiệt độ dần lên từ 40
0
C đến 70
0
C, cứ sau 30 phút thì tăng lên
5
o
C, pH tự nhiên. Kết quả cho thấy tại điều kiện nhiệt độ 40
0
C, 50
0
C, 60
0
C thì hàm
lượng protein thu hồi được tương ứng là 43,6%, 73,6%, 87,4%. Và kết quả cũng
chỉ ra là khi nhiệt độ tăng từ 45
0
C đến 60
0
C là nhiệt độ mà enzyme nội tạng hoạt
động mạnh nhất thì độ thủy phân (DH) tăng từ 0 đến 48% sau 180 phút thì nâng
nhiệt dần lên lượng protein thu được cao nhất là 87,4% tại 60
0
C.
 Ở Việt Nam

Trần Thị Luyến và Đổ Thị Bích Thủy, (2006) cũng đã nghiên cứu sử dụng
Lactobacllus plantarum lên men đầu tôm sú để thu hồi chitin. Lên men đầu tôm có
tác dụng bảo quản và cho phép thu hồi một số sản phẩm có giá trị: chitin, protein,
lipid, sắc tố. Trong quá trình này là do sự hoạt động của hệ protease trong đầu tôm,
hệ protease từ các vi khuẩn trong phế liệu ở giai đoạn đầu và hoạt tính protease yếu
của vi khuẩn lactid. Ngoài ra acid lactid sinh ra cũng có tác dung làm mềm protein,
hoạt hóa protein và thúc đẩy quá trình thủy phân tạo điều kiện cho một số protease
hoạt đông. Sau 24 giờ % protein so với mẩu chưa xử lý là 12,99%.

16
Đặng Thị Hiền (2008) đã sử dụng enzyme Alcalase để tiến hành thủy phân phế
liệu tôm và tận thu protein và astaxanthin trong công nghệ sản xuất chitin –
chitosan tại nhiệt độ 54
0
C, 8 giờ, tỷ lệ enzyme bổ sung là 0,22% ; pH 8, tỷ lệ nước/
nguyên liệu là 1/1 thì thu hồi được 52,7% protein so với ban đầu.
Trang Sỹ Trung (2010) đã sử dung enzym Flavouzyme để tiến hành thủy phân
phế liệu tôm tại nhiệt độ 50
0
C, 6 giờ tỷ lệ enzyme bổ sung là 0,1 ; pH 6,5, thì hiệu
suất thu hồi protein khoảng 92% đến 95%.
1.3. Giới thiệu về chất trợ sấy Maltodextrin






Hình 1.1 cấu tạo của Maltodextrin
Maltodextrin là một polysaccharide được sản xuất bằng cách thủy phân tinh bột,

sấy phun ở dạng bột trắng và được sử dụng như một phụ gia thực phẩm.
Maltodextrin dễ hút ẩm, có thể dễ dàng tiêu hóa, được hấp thu nhanh chóng như
glucose, và có thể có vị ngọt và gần như không mùi.
Maltodextrin được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực chế biến thực phẩm
và dược phẩm. Theo dược điển Mỹ USP 24 [12], là sản phẩm thủy phân tinh bột
không hoàn toàn bằng axit hoặc bằng enzyme hoặc bằng axit và enzyme là hỗn hợp
các polyme có đơn vị là D- glucoza có đương lượng dextrioza DE dưới 20. Đương
lượng Dextroza Equivalent viết tắt là DE là đại lượng chỉ khả năng khử với chuẩn là
100% ở đường glucoza, hay là số gam tương đương D- glucoza trong 100 gam chất
khô của sản phẩm [12],[13]
Maltodextrin được cấu trúc từ các đơn phân là đường D-glucose, liên kết với
nhau bởi liên kết α (1→4), số lượng đơn phân có thể thay đổi trong khoảng 3-17
đơn vị.

17
1.4. Giới thiệu về phương pháp sấy
Sấy là quá trình làm bốc hơi nước ra khỏi vật liệu dưới tác dụng của nhiệt.
Trong quá trình sấy, nước được tách ra khỏi vật liệu nhờ sự khuếch tán do :
 Chênh lệch độ ẩm giữa bề mặt và bên trong vật liệu.
 Chênh lệch áp suất hơi riêng phần của nước tại bề mặt vật liệu và môi trường
xung quanh
Mục đích của quá trình sấy là làm giảm khối lượng vật liệu, tăng độ bền và bảo
quản sản phẩm được lâu hơn.
1.4.1 Phương pháp sấy chân không
Máy sấy khô chân không là thiết bị sấy các nguyên liệu cần sấy khô trong
điều kiện chân không. Thiết bị sử dụng bơm chân không để hút khí và hút ẩm,
buồng sấy luôn ở trạng thái chân không, làm cho tốc độ sấy khô liệu được nâng lên,
đồng thời còn tiết kiệm nhiệt năng.
Nhiệt độ bốc hơi của nước ở trạng thái chân không được hạ thấp, vì thế nhiệt
độ sấy thường rất thấp. Máy thích hợp dùng để sấy các loại thực phẩm mà không

làm biến đổi tính chất, màu sắc … Máy sấy chân không có đặc điểm kín đảm bảo
vệ sinh an toàn thực phẩm.
So với nhiều phương pháp sấy khác, phương pháp sấy chân không luôn là một
phương pháp có thể đáp ứng đầy đủ các yêu cầu chất lượng trên đây và là phương
pháp rút ngắn được thời gian sấy một cách đáng kể, do đó phương pháp đã được áp
dụng cho sấy những vật liệu khô chậm, khó sấy, có yêu cầu chất lượng sấy cao.
Bởi động lực chính trong suốt quá trình sấy chân không chính là độ chênh áp suất,
được tạo bởi bơm chân không và các thiết bị kèm theo khác như thiết bị ngưng tụ,
các vật liệu chân không đặc biệt và các dụng cụ đo, kiểm tra chân không cho phép
tính toán chọn lựa để đạt được độ chân không sâu, tạo nên độ chênh áp suất lớn
giữa áp suất hơi nước bão hòa trên bề mặt vật và phân áp suất hơi nước trong môi
trường đặt vật sấy. Mặt khác, ở điều kiện chân không thấp, nhiệt độ hóa hơi của
nước sẽ rất thấp, làm tăng cường quá trình thoát ẩm trong vật, do vậy phương pháp
sấy chân không có thể tiến hành sấy ở nhiệt độ thấp hơn hơn nhiệt độ môi trường.

18
Vì thế sản phẩm sấy chân không không bị tác động gây biến tính của nhiệt độ cao
và luôn giữ được gần như đầy đủ các tính chất đặc trưng ban đầu. Do đó sản phẩm
sấy khô bằng phương pháp này giữ được lâu dài và ít bị tác động bởi các điều kiện
bên ngoài.
1.4.2. Phương pháp sấy phun
Sấy phun là một trong những công nghệ sấy công nghiệp chính do khả năng
sấy một bậc nguyên liệu từ dạng lỏng sang dạng bột khá đơn giản, dể dàng liểm soát
nhiệt độ và định dạng hạt sản phẩm một cách chính xác.
Thiết bị sấy phun dùng để sấy các dạng dung dịch và huyền phù trong trạng
thái phân tán nhằm tách ẩm ra khỏi vật liệu giúp tăng độ bền và bảo quản sản phẩm
được lâu hơn.
 Nguyên lý của phương pháp sấy phun
Một hệ phân tán mịn của nguyên liệu từ chất lỏng hòa tan, nhũ tương, huyền
phù đã được cô đặc trước (40 – 60% ẩm) được phun để hình thành những giọt mịn,

rơi vào trong dòng khí nóng cùng chiều hoặc ngược chiều ở nhiệt độ khoảng 130 –
300
0
C trong buồng sấy lớn. Kết quả là hơi nước được bốc đi nhanh chóng. Các hạt
sản phẩm được tách ra khỏi tác nhân sấy nhờ một hệ thống thu hồi riêng.
1.5. Khái quát về chất chống oxi hóa
a. Khái niệm chung
Chất oxi hóa là một loại hóa chất giúp ngăn chặn hoặc làm chậm quá trình
oxi hóa chất khác. Phản ứng oxi hóa là loại phản ứng hóa học trong đó electron điện
tử được chuyển sang các chất oxi hóa, có khả năng tạo các gốc tự do sinh ra phản
ứng dây chuyền phá hủy tế bào sinh vật. Chất chống oxi hóa ngăn quá trình phá hủy
này bằng cách khử đi gốc tự do, kìm hãm sự oxi hóa bằng cách oxi hóa chính
chúng. Để làm vậy người ta hay dùng các chất khử (như thiol hay polyphenol) làm
chất chống oxi hóa [26]
Dù phản ứng oxi hóa thuộc loại cơ bản trong đời sống nhưng có thể ngăn
chặn nó, chẳng hạn động thực vật duy trì hệ thống rất nhiều loại chất chống oxi hóa
như glutathione, vitamin C, vitaimin E, enzyme catalase, superoxide dismutase, acid

19
citric, v.v. Đây là những chất chống oxi hóa thường được dùng trong thực phẩm và
y học.[26]
Chất chống oxi hóa liên quan đến công nghiệp thực phẩm, ngoài ra nó còn
liên quan đến sinh học và y học bởi vì nó bảo vệ con người trước những tác hại của
phản ứng oxi hóa. Trong thực phẩm, khi nhắc đến chất chống oxi hóa thường được
hiểu là chất ngăn chặn các gốc tự do gây ra phản ứng oxi hóa lipid. Tuy nhiên, gốc
tự do không chỉ gây tác hại đến lipid mà còn cả protein, ADN, và các chất có phân
tử lượng nhỏ khác. Vì vậy chất chống oxi hóa được định nghĩa rộng hơn là tấc cả
những chất mà khi ta bổ sung chúng với hàm lượng nhỏ vào những đối tượng dể bị
oxi hóa thì sẽ ngăn chặn đáng kể phản ứng oxi hóa xảy ra (Halliwell, 1990 ;
Halliwell và Gutteridge, 1989)[11]. Những đối tượng dể bị oxi hóa ở đây bao gồm

thực phẩm, các tế bào sống, protein, lipid và cacbonhydrate, AND. Định nghĩa này
nhấn mạnh hơn tầm quan trọng của các chất chống oxi hóa.
Các chất chống oxi hóa thường được nhắc đến trong cơ thể sống và trong
thực phẩm từ β- carotene và metallothionein đến các histidine – chứa dipeptid (
carnosine, homocarnosine, anserine), acid phytic, taurine, bilirubin, ostrogen,
creatinine, polyamine và melatonin. Trong thực vật, các chất chống oxi hóa là các
phenol như là quercetin, carnosol, thymol, acid carnosic, hydroxytyrosol, tannins,
rutin, morin, aicd ellagic, [11]
Cơ chế : Các chất chống oxi hóa sẽ cho các electron thừa của chúng cho các
gốc tự do biến các gốc tự do thành những phân tử cân bằng, làm mất đi tính ổn định,
tính dễ phản ứng với các phân tử khác của các gốc tự do.
b. Ứng dụng của chất chống oxi hóa
* Trong thực phẩm
Oxi hóa ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng thực phẩm. Nó ảnh hưởng đến
mùi vị và cấu trúc của thực phẩm. Vì vậy ngăn cản phản ứng oxi hóa lipid là một
việc rất quan trọng đối với ngành công nghệ thực phẩm. Chất chống oxi hóa là các
chất có khả năng ngăn cản các phản ứng oxi hóa lipid, một trong những nguyên
nhân gây hư hỏng thực phẩm. Trước đây người ta thường sử dụng chất oxi hóa tổng