nghiên cứu sản xuất dịch thủy phân từ đầu cá chẽm (lates calcarifer) và ứng dụng trong việc sản xuất bột nêm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG




ĐỖ TRỌNG SƠN




NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT DỊCH THỦY PHÂN TỪ
ĐẦU CÁ CHẼM (Lates calcarifer) VÀ ỨNG DỤNG
TRONG VIỆC SẢN XUẤT BỘT NÊM


LUẬN VĂN THẠC SĨ





Nha Trang - 2012

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG



ĐỖ TRỌNG SƠN

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT DỊCH THỦY PHÂN TỪ
ĐẦU CÁ CHẼM (Lates calcarifer) VÀ ỨNG DỤNG
TRONG VIỆC SẢN XUẤT BỘT NÊM

Chuyên ngành: Công nghệ sau thu hoạch
Mã số: 605410

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. NGUYỄN THỊ MỸ HƯƠNG


Nha Trang - 2012

i


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu và
kết quả nêu trong luận văn là trung thực.

Tác giả luận văn


Đỗ Trọng Sơn

ii


LỜI CÁM ƠN

Trong quá trình học tập và nghiên cứu để thực hiện đề tài tốt nghiệp, tôi đã
nhận được sự quan tâm tận tình của quý thầy cô hướng dẫn khoa học, Khoa Công
nghệ Thực phẩm, Trung tâm thí nghiệm thực hành, Viện Công nghệ Sinh học và
Môi trường và các cá nhân trong trường, đã giúp tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành gửi lời cám ơn sâu sắc tới cô giáo hướng dẫn TS. Nguyễn
Thị Mỹ Hương đã hết lòng chỉ bảo và hướng dẫn tận tình, thường xuyên theo dõi và
đôn đốc quá trình thực hiện đề tài.
Xin chân thành cám ơn Ban Giám hiệu, Khoa Sau Đại học và Khoa Công
nghệ Thực phẩm Trường Đại học Nha Trang đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong
quá trình học tập, nghiên cứu và bảo vệ luận văn.
Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình tôi đã quan tâm, chia sẻ khó khăn
và động viên để tôi hoàn thành luận văn này.


iii


MỤC LỤC
Trang

LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CÁM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC CÁC BẢNG vi
DANH MỤC CÁC HÌNH vii

KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ix

MỞ ĐẦU 1
PHẦN 1: TỔNG QUAN 3
1.1.TỔNG QUAN VỀ CÁ CHẼM 3
1.1.1. Đặc điểm hình thái, phân bố và thành phần hóa học của cá Chẽm 3
1.1.2. Tình hình khai thác, nuôi trồng và chế biến cá Chẽm 5
1.1.3. Nguyên liệu còn lại của quá trình chế biến cá Chẽm và các hướng tận dụng
nguyên liệu còn lại này 8
1.2. TỔNG QUAN VỀ ENZYME PROTEASE VÀ QUÁ TRÌNH THỦY PHÂN
PROTEIN 9
1.2.1. Enzyme Protease 9
1.2.2.Một số enzyme protease thương mại 10
1.2.3.Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình thủy phân protein 10
1.2.4. Các dạng sản phẩm thủy phân 12
1.2.5. Ứng dụng của các sản phẩm thủy phân protein 12
1.3. TỔNG QUAN VỀ BỘT NÊM GIA VỊ 13
1.3.1 Khái quát chung về các sản phẩm bột nêm 13
1.3.2. Xu hướng phát triển của các sản phẩm bột nêm 15
1.3.3. Các phụ gia, gia vị được dùng trong sản xuất bột nêm 15
1.3.6. Sản xuất bột nêm bằng phương pháp sấy phun 20
1.4.TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG NƯỚC VỀ SỰ
THỦY PHÂN PROTEIN BẰNG ENZYME VÀ SẢN XUẤT BỘT NÊM 23
1.4.1.Tình hình nghiên cứu trên thế giới 23

iv

1.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nước 26
PHẦN 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29
2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 29

2.1.1. Nguyên liệu đầu cá Chẽm 29
2.1.2. Enzyme Flavourzyme 29
2.1.3 Phụ gia sử dụng sản xuất bột nêm 30
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30
2.2.1. Xác định thành phần hóa học của đầu cá Chẽm 30
2.2.2. Quy trình sản xuất dịch đạm thủy phân từ đầu cá Chẽm 31
2.2.3.Thí nghiệm thăm dò xác định các thông số thích hợp cho quá trình thủy
phân đầu cá Chẽm bằng enzyme Flavourzyme 32
2.2.4.Tối ưu hóa chế độ thủy phân từ đầu cá Chẽm bằng enzyme Flavourzyme 37
2.2.5.Thử nghiệm sản xuất dịch đạm thủy phân từ đầu cá Chẽm bằng enzyme
Flavourzyme và xác định các chỉ tiêu chất lượng của dịch đạm thủy phân thu
được 37
2.2.6. Quy trình sản xuất bột nêm từ dịch đạm thủy phân thu được từ đầu cá
Chẽm 39
2.2.7. Bố trí thí nghiệm xác định các tỷ lệ gia vị thích hợp cho quá trình sản
xuất bột nêm 40
2.2.8. Sản xuất bột nêm từ dịch đạm thủy phân thu được từ đầu cá Chẽm và
đánh giá chất lượng sản phẩm 44
2.2.9. Phương pháp phân tích 44
2.3. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 45
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 46
3.1. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA ĐẦU CÁ CHẼM 46
3.2. XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ THÍCH HỢP CHO QUÁ TRÌNH THỦY PHÂN
ĐẦU CÁ CHẼM BẰNG ENZYME FLAVOURZYME 46
3.2.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme Flavourzyme đến quá trình thủy phân đầu
cá Chẽm 46
3.2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân đến quá trình thủy phân đầu cá
Chẽm 49

v

3.2.3. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến quá trình thủy phân đầu cá Chẽm52
3.3. KẾT QUẢ TỐI ƯU HÓA CHẾ ĐỘ THỦY PHÂN TỪ ĐẦU CÁ CHẼM
BẰNG ENZYME FLAOURZYME 54
3.4. CHẤT LƯỢNG CỦA DỊCH ĐẠM THỦY PHÂN TỪ ĐẦU CÁ CHẼM 62
3.5. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH CÁC TỶ LỆ GIA VỊ THÍCH HỢP ĐỂ SẢN XUẤT
BỘT NÊM 63
3.5.1.Kết quả xác định tỷ lệ muối thích hợp 63
3.5.2. Kết quả xác định tỷ lệ đường thích hợp 64
3.5.3. Kết quả xác định tỷ lệ bột ngọt thích hợp 65
3.6. ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH SẢN XUẤT BỘT NÊM VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT
LƯỢNG SẢN PHẨM 66
3.6.1.Quy trình sản xuất 66
3.6.2.Thuyết minh quy trình 67
3.6.3.Kết quả đánh giá chất lượng bột nêm sản xuất theo quy trình đề xuất 67
3.7.Tính toán chi phí nguyên vật liệu sử dụng trong sản xuất bột nêm từ dịch đạm
thủy phân đầu cá Chẽm 71
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 72
1. KẾT LUẬN 72
2. ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 72
TÀI LIỆU THAM KHẢO 73


vi

DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng của cá Chẽm 4
Bảng 1.2. Thành phần axít amin không thay thế của cá Chẽm nguyên con và các cơ quan
chính (g/100g protein) 5

Bảng 1.3. Sản lượng cá Chẽm nuôi trồng trên thế giới 2001-2009 (đơn v
ị :tấn)
(FAO fishery statistic) 6
Bảng 1.4. Giá trị kinh tế của ngành nuôi trồng cá Chẽm thế giới (nghìn USD) (FAO
fishery statistic) 6
Bảng 1.5. Sản lượng cá Chẽm đánh bắt trên thế giới 2001-2009 (đơn vị : tấn) (FAO
fishery statistic) 7
Bảng 1.6. Tiêu chuẩn chất lượng của sản phẩm maltodextrin [1] 16
Bảng 1.7. Bảng hai công thức phối nguyên liệu tạo ra sản phẩm bột canh tôm [21] 18
Bảng 1.8. Các chỉ tiêu cảm quan của bột nêm 19
Bảng 1.9. Các chỉ tiêu hóa học của bột nêm 19
Bảng 1.10. Hàm lượng kim loại nặng của bột nêm 20
Bảng 1.11. Chỉ tiêu vi sinh vật 20
Bảng 3.1. Thành phần hóa học cơ bản của đầu cá Chẽm 46
Hình 3.6. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng NH
3
51
Bảng 3.2. Bảng quy đổi biến mã và biến thực 55
Bảng 3.3. Thiết kế thí nghiệm theo biến mã sử dụng mô hình Box-behnken và kết quả 56
Bảng 3.4. Kết quả phân tích ANOVA cho mô hình đáp ứng bậc 2 của hàm mục tiêu
độ thủy phân (DH%) 57
Bảng 3.5. Thông số đánh giá tính phù hợp và tương quan mô hình 57
Bảng 3.6. Các hệ số ảnh hưởng trong mô hình hồi quy 60
Bảng 3.7. Các thông số tối ưu từ mô hình hồi qui 61
Bảng 3.8. Thí nghiệm lặp lại điểm tối ưu và kết quả 61
Hình 3.14. Dịch đạm thủy phân từ đầu cá Chẽm 62
Bảng 3.9. Chất lượng cảm quan dịch đạm thủy
phân
62
Bảng 3.10. Chỉ tiêu hóa học của dịch đạm thủy phân 62

Bảng 3.12. Các chỉ tiêu hóa học của bột nêm 68
Bảng 3.13. Hàm lượng kim loại nặng của bột nêm 69
Bảng 3.14. Chỉ tiêu vi sinh vật 69
Bảng 3.15. Thành phần axít amin của sản phẩm bột nêm được sản xuất từ đầu cá
Chẽm và hạt nêm trên thị trường (Hạt nêm Aji-ngon) 70
Bảng 3.16. Chi phí nguyên vật liệu sử dụng trong sản xuất bột nêm 71


vii

DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang

Hình 1.1. Cá Chẽm 3
Hình 1.2. Sản lượng cá Chẽm nuôi trồng trên thế giới (FAO fishery statistic) 5
Hình 1.3. Sản lượng cá Chẽm đánh bắt trên thế giới (FAO fishery statistic) 6
Hình 1.6. Cấu tạo thiết bị sấy phun 22
Hình 2.1. Nguyên liệu đầu cá Chẽm 29
Hình 2.2. Sơ đồ xác định thành phần hóa học của đầu cá Chẽm 30
Hình 2.3. Qui trình sản xuất dịch đạm thủy phân từ đầu cá Chẽm 31
Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ enzyme Flavourzyme thích hợp 33
Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ thủy phân thích hợp 34
Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian thủy phân thích hợp 36
Hình 2.7. Quy trình sản xuất dịch đạm thủy phân từ đầu cá Chẽm bằng enzyme
Flavourzyme 38
Hình 2.8. Sơ đồ quy trình xác định các chỉ tiêu chất lượng của dịch đạm thủy phân
từ đầu cá Chẽm 38
Hình 2.9. Quy trình nghiên cứu sản xuất bột nêm từ dịch đạm thủy phân thu được
từ đầu cá Chẽm 39
Hình 2.10. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ muối thích hợp cho sản phẩm bột

nêm 40
Hình 2.11. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ đường thích hợp cho sản phẩm
bột nêm 42
Hình 2.12. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ bột ngọt thích hợp cho sản phẩm
bột nêm 43
Hình 2.13. Quy trình sản xuất bột nêm từ dịch đạm thủy phân thu được từ đầu cá Chẽm44
Hình 3.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme Flavourzyme đến độ thủy phân 47
Hình 3.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme Flavourzyme đến hiệu suất thu hồi nitơ. 47
Hình 3.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme Flavourzyme đến hàm lượng NH
3
. 48
Hình 3.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ thủy phân. 50
Hình 3.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất thu hồi nitơ 50
Hình 3.7. Ảnh hưởng của thời gian đến độ thủy phân 52

viii

Hình 3.8. Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất thu hồi nitơ 53
Hình 3.9. Ảnh hưởng của thời gian đến hàm lượng NH
3
53
Hình 3.10. Bề mặt đáp ứng thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ và tỷ lệ enzyme đến độ
thủy phân 58
Hình 3.11. Bề mặt đáp ứng thể hiện ảnh hưởng của thời gian và tỷ lệ enzyme đến
độ thủy phân 59
Hình 3.12. Bề mặt đáp ứng thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian đến độ
thủy phân 59
Hình 3.13. Điểm tối ưu thu được từ mô hình hồi qui 61
Hình 3.15. Ảnh hưởng của tỷ lệ muối bổ sung đến điểm cảm quan chung của
bột nêm 63

Hình 3.16. Ảnh hưởng của tỷ lệ đường bổ sung đến điểm cảm quan chung của
bột nêm 64
Hình 3.17. Ảnh hưởng của tỷ lệ bột ngọt bổ sung đến điểm cảm quan chung của
bột nêm 65
Hình 3.18. Qui trình sản xuất bột nêm từ nguyên liệu đầu cá Chẽm 66
Hình 3.19. Sản phẩm bột nêm 68

ix


KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

DH Độ thủy phân
TĐ Tổng điểm
ĐTB Điểm trung bình
ĐTBKTL Điểm trung bình không trọng lượng
ĐTBCTL Điểm trung bình có trọng lượng
Bộ NN&PTNT Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn
N
ts
Nitơ tổng số
N
aa
Nitơ axít amin
N
NH3
Nitơ amoniac
N/NL Tỷ lệ nước so với nguyên liệu
E / NL Tỷ lệ enzyme so với nguyên liệu
FAO

Food and Agriculture Organization
Tổ chức Lương nông của Liên hiệp quốc
JECFA
Joint FAO/WHO
Expert Committee on Food Additives
(Hội đồng chuyên gia về phụ gia thực phẩm của liên b
ộ
Thực phẩm – y tế)
FCC Food Chemical Codex
BYT Bộ y tế



1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong những năm gần đây, ngành chế biến thủy sản ở nước ta đang trên đà
phát triển rất mạnh. Xuất khẩu thủy sản Việt Nam tăng lên rất rõ rệt (theo Thống kê
xuất khẩu thủy sản Việt Nam của VASEP năm 2012 là 5.873,075 triệu USD tăng
6,3% so với cùng kỳ năm 2011). Điều này, góp phần đáng kể trong chuyển dịch cơ
cấu kinh tế, tạo công ăn việc làm và xóa đói giảm nghèo cho nhân dân. Vì thế,
ngành thủy sản thực sự là ngành kinh tế mũi nhọn trong cả nước, nhưng bên cạnh sự
phát triển đó thì có một lượng lớn nguyên liệu còn lại sau quá trình chế biến thải ra.
Lượng nguyên liệu còn lại này đối với các nhà máy chế biến cá chủ yếu là đầu,
xương, nội tạng, vây, chiếm khoảng từ 40 – 60 % tổng khối lượng cá (Tạp chí
thông tin khoa học công nghệ kinh tế Thủy sản, 7/2006) và rất dễ gây ô nhiễm môi
trường nếu không có biện pháp xử lí kịp thời.
Đặc biệt, nguyên liệu cá Chẽm là một loại nguyên liệu có giá trị kinh tế cao
đang được quan tâm và nuôi trồng. Do vậy, ngày nay các nước trên thế giới nói

chung cũng như Việt Nam nói riêng đang sử dụng các sản phẩm từ cá Chẽm với
nhu cầu khá cao. Vì thế, để đáp ứng được nhu cầu đó, đã có một số nhà máy sản
xuất cá Chẽm được thành lập và để cho nhà máy hoạt động liên tục thì các nhà nuôi
trồng đã nuôi trồng và tạo ra một nguồn nguyên liệu cá Chẽm dồi dào cung cấp cho
nhà máy chế biến được liên tục nhằm đảm bảo cho sản xuất và xuất khẩu sản phẩm
cá Chẽm sang các nước trên thế giới. Các sản phẩm cá Chẽm chủ yếu là các mặt
hàng cá Chẽm philê đông lạnh, cá Chẽm nguyên con đông lạnh,…Sau quá trình chế
biến các sản phẩm cá Chẽm thì lượng nguyên liệu còn lại chiếm tỷ lệ khá cao chủ
yếu đầu và xương. Vì thế, cần phải có biện pháp thích hợp để tận dụng lượng
nguyên liệu còn lại này.
Hiện nay, cũng đã có nhiều hướng nghiên cứu tận dụng nhưng chưa được hiệu
quả, một số ít được tận dụng làm bột cá [15], một phần được dùng làm thức ăn tươi cho
vật nuôi [12], Do vậy, việc sử dụng hiệu quả lượng lớn nguyên liệu còn lại do các nhà
máy chế biến cá Chẽm tạo ra hằng ngày để sản xuất ra các sản phẩm mới có giá trị kinh
tế cao là một yêu cầu cấp thiết. Việc sử dụng nguyên liệu còn lại này một mặt làm tăng
giá trị của nguyên liệu còn lại sau quá trình chế biến cá Chẽm, mặt khác vừa làm giảm

2

đáng kể ô nhiễm môi trường do quá trình chế biến cá Chẽm gây ra. Từ yêu cầu thực tiễn
đó, một trong những hướng giải quyết là sản xuất ra sản phẩm thủy phân từ đầu cá Chẽm
và ứng dụng nó trong việc sản xuất bột nêm.
Chính vì thế, tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sản xuất dịch thủy phân từ đầu
cá Chẽm (Lates calcarifer) và ứng dụng trong việc sản xuất bột nêm”
2. Mục tiêu của đề tài
Xác định được các thông số tối ưu cho quá trình thủy phân đầu cá Chẽm và
xây dựng được quy trình sản xuất bột nêm từ dịch thủy phân đầu cá Chẽm.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Ý nghĩa khoa học:
Kết quả nghiên cứu sẽ góp thêm các dẫn liệu khoa học có giá trị tham khảo

cho cán bộ khoa học kỹ thuật, các nhà sản xuất kinh doanh và sinh viên ngành Chế
biến thủy sản về quá trình thủy phân đầu cá Chẽm để sản xuất sản phẩm thủy phân
đạt chất lượng cao.
- Ý nghĩa thực tiễn:
+ Kết quả của đề tài sẽ mở ra một hướng mới cho các nhà máy chế biến thủy
sản, cơ sở sản xuất các mặt hàng cá Chẽm về việc tận dụng nguyên liệu còn lại và
điều này sẽ mang lại lợi ích thiết thực về mặt kinh tế.
+ Thành công của đề tài góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng phần nguyên
liệu còn lại trong quá trình chế biến cá Chẽm. Điều này không những tạo cơ hội
phát triển sản xuất, đa dạng hóa mặt hàng và tăng giá trị cho nguyên liệu mà còn
góp phần thúc đẩy sự phát triển mạnh mẽ ngành sản xuất kinh doanh thực phẩm nói
riêng và thúc đẩy nền kinh tế đất nước nói chung.
4. Nội dung của đề tài:
- Xác định thành phần hóa học của đầu cá Chẽm.
- Thí nghiệm thăm dò xác định các thông số thích hợp cho quá trình thủy
phân đầu cá Chẽm bằng enzyme Flavourzyme
- Tối ưu hóa chế độ thủy phân đầu cá Chẽm bằng enzyme Flavourzyme
- Sản xuất dịch đạm thủy phân từ đầu cá Chẽm theo các thông số tối ưu và
xác định các chỉ tiêu đánh giá chất lượng của dịch đạm thủy phân.
- Xác định các tỷ lệ gia vị thích hợp cho quá trình sản xuất bột nêm và xây
dựng quy trình công nghệ sản xuất bột nêm từ dịch thủy phân đầu cá Chẽm.

3

PHẦN 1: TỔNG QUAN

1.1.TỔNG QUAN VỀ CÁ CHẼM
1.1.1. Đặc điểm hình thái, phân bố và thành phần hóa học của cá Chẽm
1.1.1.1. Đặc điểm hình thái
Tên tiếng Anh: Seabass , Barramundi, Giant seaperch [28, 31].

Tên khoa học: Lates calcarifer
Theo FAO (1974) cá Chẽm có hệ thống phân loại như sau:
Ngành động vật có xương sống Chordata
Lớp cá xương Osteichthyes
Phân lớp cá vây tia Actianopteryga
Bộ cá Chẽm Pereiformes
Phân bộ cá Chẽm Percoidei
Họ cá sơn biển Centropomidal
Giống cá Chẽm Lates
Loài cá Chẽm Lates calcarifer (Bloch, 1790)









Hình 1.1. Cá Chẽm

Cá Chẽm có thân hình thon dài và dẹt bên, cuống đuôi khuyết sâu. Đầu nhọn,
nhìn bên cho thấy phía trên hơi lõm xuống ở giữa và hơi lồi ở lưng. Miệng rộng và hơi so
le, hàm trên kéo dài đến phía dưới sau hốc mắt. Răng dạng nhung, không có răng nanh,
trên nắp mang có gai cứng, vây lưng gồm có 2 vi: vi trước có 7-9 gai cứng và vi sau có
10-11 tia mềm. Vi hậu môn có 3 gai cứng, vi đuôi tròn và có hình quạt. Vẩy dạng lược
và có kích cỡ vừa phải, có 61 vẩy đường bên. Chiều dài thân bằng 2,7 – 3,6 lần chiều
cao. Chiều dài lớn nhất 47cm, thông thường là 19 – 25cm. [22, 31]. Khi cá còn khoẻ, trên
mặt lưng có màu nâu, mặt bên và bụng có màu bạc khi sống trong môi trường nước biển,
màu nâu vàng khi sống trong môi trường nước ngọt. Khi cá ở giai đoạn trưởng thành sẽ

có màu xanh lục hay vàng nhạt trên lưng và màu vàng bạc ở mặt bụng.


4

1.1.1.2. Đặc điểm phân bố
Cá Chẽm là một loài cá có giá trị xuất khẩu cao, có thể sống ở biển, đầm nước lợ
và cả trong ao đìa nước ngọt.
Ở biển chúng thường sống trong các hang đá hoặc vùng đáy có cỏ biển. Chúng
cũng thích nghi với đáy rặng san hô. Chúng thuộc loài cá dữ điển hình ở cửa sông, có số
lượng lớn trong các kênh rạch, đầm phá và nhất là trong các đầm nuôi tôm [27].
Cá Chẽm là loài cá phân bố rộng từ vùng nhiệt đới đến cận nhiệt đới thuộc Tây
Thái Bình Dương vá Ấn Độ Dương và có tính di cư xuôi dòng, cá lớn lên chủ yếu ở
vùng nước ngọt như sông, hồ. Khi thành thục (từ 3 đến 4 năm tuổi) chúng sẽ di cư ra
vùng cửa sông, vùng ven biển có độ mặn thích hợp để sinh sản. Ấu trùng sau khi nở ra sẽ
được sóng đưa vào vùng cửa sông, vùng ven bờ và lớn lên. Cá con sẽ dần di cư vào các
thủy vực nước ngọt sinh sống và phát triển thành các cá thể trưởng thành [28].
Ở nước ta, chúng phân bố chủ yếu tại vùng vịnh Bắc bộ, vùng biển miền Trung
và số ít ở vùng biển miền Nam, mùa vụ khai thác là quanh năm. Tuy nhiên, nguồn
nguyên liệu khai thác tự nhiên chiếm số lượng thấp, chủ yếu là nguyên liệu thông qua
nuôi trồng (tập trung nhiều ở các tỉnh ven biển miền trung, hình thức nuôi là trong các ao
đất và lồng lưới). Khi cá đạt từ 10 đến 12 tháng tuổi là khai thác được, lúc này trọng
lượng mỗi con từ 800 – 1,2 kg và kích thước từ 350 đến 500 mm.
Trên thế giới, Cá Chẽm phân bố chủ yếu ở một số nước như: Đông Châu Phi, Vịnh Percian,
Ấn Độ, Srilanca, Myanmar, Australia, New Guinea, Indonesia, Malaysia, Philippines [27].
1.1.1.3. Thành phần hóa học của cá Chẽm
Thành phần hóa học cơ bản của cơ thịt cá Chẽm gồm có: nước, protein, lipid,
gluxit, khoáng chất, vitamin. Thành phần hóa học của cá thường khác nhau theo giống
loài nhưng trong cùng một loài mà ở môi trường sống khác nhau thì thành phần hóa học
cũng khác nhau. Thành phần hóa học của cá còn phụ thuộc vào trạng thái sinh lý, mùa

vụ, thức ăn, thời tiết. Sự khác nhau về thành phần thức ăn làm ảnh hưởng rất lớn đến mùi
vị và giá trị dinh dưỡng của cá. Thành phần hóa học của cá Chẽm được thể hiện trong
bảng 1.1
Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng của cá Chẽm

Thành phần dinh dưỡng trong 100g thực phẩm ăn được
Thành phần chính Muối khoáng Vitamin Năng
lượng

Nước

Protein
Lipid
Tro

Calci
Phospho
Sắt Natri

Kali

A B
1
B
2
PP
Kcal
g mg µg mg
111 75,5

20,5 3,2 1,2

26 202 0,4

56 329

15

0,1

0,16

2,1


5

Cá Chẽm chắc thịt, ít béo, giàu omega 3 và protein, có các axít amin cân đối và
một lượng khoáng hợp lý. Các nguyên tố khoáng đa lượng và vi lượng rất cần thiết cho
sự phát triển của con người. Với giá trị dinh dưỡng rất cao và sản lượng khai thác cao,
nên giá trị về mặt kinh tế của cá Chẽm cũng rất cao. Thịt cá Chẽm chứa đủ các axít amin
và quan trọng hơn cả là trong thịt có đủ các axít amin không thay thế (axít amin cưỡng
bức) như bảng sau:
Bảng 1.2. Thành phần axít amin không thay thế của cá Chẽm nguyên con và
các cơ quan chính (g/100g protein)
Axít amin
Cá Chẽm
nguyên con
Cơ thịt Gan Dạ dày và ruột
Arginine 6,9 6,2 5,5 7,7

Histidine 1,5 2,1 2,0 1,2
Isoleucine 3,6 4,5 4,4 3,5
Leucine 7,1 8,6 9,6 6,5
Lysine 6,2 8,3 3,9 5,1
Methionine 3,0 3,3 3,0 2,7
Phenylalanine 4,2 4,2 5,1 4,3
Threonine 4,5 4,6 6,4 4,7
Valine 4,4 4,8 6,3 4,3
1.1.2. Tình hình khai thác, nuôi trồng và chế biến cá Chẽm
1.1.2.1. Trên thế giới
Một số loài cá Chẽm nuôi hiện nay: cá Chẽm Châu Âu, cá Chẽm Nhât Bản, cá
Chẽm Chile và cá Chẽm Châu Á…Trong đó, cá Chẽm Châu Á được nuôi phổ biến.
Các nước nuôi cá Chẽm Châu Á là Oxtraylia, Malaixia, Đài Loan, Indonesia
Philippin, Singapore… Nuôi trong lồng đang được phát triển ở nhiều nước như Thái Lan,
Indonesia, Philippin, Singapore. Thành công trong việc sản xuất cá Chẽm nhân tạo, cung
cấp con giống từ nguồn này sẽ lớn mạnh trong tương lai. Sản lượng nuôi trồng cá Chẽm
được thể hiện qua sơ đồ sau:







Hình 1.2. Sản lượng cá Chẽm nuôi trồng trên thế giới (FAO fishery statistic)

6

Bảng 1.3. Sản lượng cá Chẽm nuôi trồng trên thế giới 2001-2009 (đơn v
ị :tấn)

(FAO fishery statistic)
Năm
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Sản
lượng
26745 25194 28698 28888 31288 32124 34301 42976 49299
Ở Thái Lan, phần lớn cá Chẽm bán trên thị trường là cá nuôi lồng hoặc nuôi ao.
Thái Lan cũng là quốc gia đầu tiên sản xuất cá Chẽm giống và có truyền thống lâu đời về
lĩnh vực này. Tuy nhiên, nhiều nước khác ở châu Á cũng có bờ biển để nuôi thương mại
loài cá này nhưng nhìn chung hoạt động nuôi trong suốt thập niên qua vẫn phát triển
chậm do thiếu nguồn cá giống và chưa tạo được uy tín cao về mặt hàng này.
Ở Inđônêxia, công ty PT FEGA MAIRKULTURA đã thành công trong việc nuôi
cá Chẽm Châu Á trong lồng nuôi ở vùng biển khơi. Hiện nay công ty có 25-30 lồng nuôi
đặt trong vùng biển đang hoàn toàn nguyên sơ có diện tích 2.300 ha của Inđônêxia, cách
Jakarta khoảng 40 hải lý. Sản lượng năm 2010 dự kiến đạt 1.000 tấn và tăng lên 5.000
tấn năm 2011.
Cá Chẽm được nhiều nước trên thế giới nhập khẩu như Trung Quốc, Mỹ, Anh.
Trong đó Singapore là nước nhập khẩu thực phẩm cá biển lớn trong khu vục Châu á tới
1000 tấn hằng năm.
Cá Chẽm được đánh giá là loại cá có giá trị kinh tế cao theo FAO:
Bảng 1.4. Giá trị kinh tế của ngành nuôi trồng cá Chẽm thế giới (nghìn USD) (FAO
fishery statistic)
Năm
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Giá trị

87593

64427

96826

74375

83545

98673

144527

155963

163729

Theo tổ chức nông lương thế giới (FAO), sản lượng cá Chẽm thương phẩm hàng
năm của thế giới đạt gần 130 nghìn tấn, trong đó sản lượng của Thái Lan và các nước
châu Á khác chiếm hơn 90%.
Sản lượng đánh bắt cá Chẽm cũng được FAO thống kê như sau:







Hình 1.3. Sản lượng cá Chẽm đánh bắt trên thế giới (FAO fishery statistic)

7

Bảng 1.5. Sản lượng cá Chẽm đánh bắt trên thế giới 2001-2009 (đơn vị : tấn) (FAO

fishery statistic)
Năm
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Sản
lượng
68716 71988 70705 6064 72235 85640 95269 81118 80831

Hiện nay do nguồn khai thác cá Chẽm từ biển và đại dương khá khan hiếm nên
nguyên liệu cá Chẽm được cung cấp cho thị trường chủ yếu là từ nguồn nuôi thông qua
các hộ nuôi. Ở khu vực Đông Nam Á,Thái Lan đi đầu trong việc nghiên cứu tạo giống
cũng như nuôi cá Chẽm, cung cấp cho thị trường nội địa và xuất khẩu một lượng lớn
giống và cá Chẽm thương phẩm.
1.1.2.2. Trong nước
Ở nước ta, cá Chẽm được xem là giống cá mới và có tiềm năng lớn trong tương
lai. Chúng ta đã sản xuất thành công cá Chẽm giống và đang nghiên cứu sâu hơn về loài
này. Trong hoàn cảnh cá tra và cá basa đã có khuynh hướng bão hòa, nguyên liệu tôm
đang gặp nhiều khó khăn do dịch bệnh tràn lan và khó kiểm soát về dư lượng kháng sinh
thì nguyên liệu cá Chẽm được xem là một trong những mặt hàng đem lại hiệu quả kinh
tế cao. Mặt khác, việc nuôi cá Chẽm cũng ít làm ô nhiễm môi trường nước do chúng là
loài ăn tạp và ít phát sinh dịch bệnh. Vì vậy, nhiều hộ dân ở các tỉnh miền trung đã
chuyển đổi mô hình nuôi cá tra, cá basa, tôm, cá khác sang nuôi cá Chẽm và bước đầu
đem lại lợi nhuận lớn.
Hiện nay, cá Chẽm được nuôi trong ao đầm nước lợ, nuôi lồng hoặc nuôi quảng
canh. Năm 2001, tổng số lồng nuôi trên biển là 23.989 lồng, nhiều hơn năm 2000 là
5.244 lồng, trong đó số lồng nuôi cá biển là 4.077 lồng. Sản lượng nuôi lồng bè nước
mặn năm 2001 đạt 2.635 tấn, cao hơn năm 2000 là 853 tấn, trong đó sản lượng cá biển là
1.898 tấn. Năm 2004, diện tích nuôi cá biển trong ao là 1.750 ha và số lồng cá Chẽm trên
8.850 chiếc đạt sản lượng 7.675 tấn. Ngoài ra tại các đầm nước lợ ven biển cá đã được
thả nuôi ghép với đối tượng khác nhau. Sản lượng cá nuôi nước lợ mặn đạt 13.865 tấn.
Kết quả này còn hạn chế, một trong những nguyên nhân chủ yếu là do chưa chủ động

được nguồn cá giống [7].
Việt Nam bắt đầu nghiên cứu sản xuất giống cá biển từ những năm 1993 – 1994.
Đến năm 2005, chúng ta cơ bản chủ động sản xuất giống một số loài cá biển trong đó có
cá Chẽm. Trong năm 2003 – 2004, Viện nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản II và Trường
Đại học Nha Trang đã sản xuất 400.000 con giống cá Chẽm.
Dự án nuôi cá Chẽm của công ty cổ phần Vĩnh Hoàn được khởi động vào cuối
năm 2010, với 68 ha ao nuôi.

8

Hiện nay ở Sóc Trăng cũng đã tiến hành nuôi thí điểm cá Chẽm công nghiệp đạt
70 tấn cá/ ha.
Vì vậy, để phát triển các loài cá nuôi mới phù hợp với chế biến công nghiệp và
tiềm năng thị trường, Chương trình xuất khẩu thuỷ sản đến năm 2015 và định hướng đến
năm 2020 của Bộ NN&PTNT có đề xuất phát triển nhanh việc nuôi cá Chẽm quy mô
công nghiệp, nhằm đưa con cá này trở thành một trong các sản phẩm thuỷ sản xuất khẩu
chủ chốt, kim ngạch xuất khẩu đạt từ 300-500 triệu USD vào năm 2015.
1.1.3. Nguyên liệu còn lại của quá trình chế biến cá Chẽm và các hướng tận dụng
nguyên liệu còn lại này
Nguyên liệu còn lại của quá trình chế biến này là: đầu, xương, vây, mỡ, nội tạng,
rẻo cá… Trước đây, người ta chủ yếu tận dụng nguồn nguyên liệu còn lại này làm thức
ăn tự chế cho thủy sản. Vì vậy, với sự phát triển của công nghệ chế biến thực phẩm thủy
sản thì công nghệ xử lý và tận dụng nguồn nguyên liệu còn lại này ngày càng phát triển.
Bởi lẽ, từ sự phát triển của ngành chế biến thủy sản đã tạo ra một nguồn nguyên liệu còn
lại dồi dào cả về sản lượng và chủng loại. Đó chính là động lực thúc đẩy công nghệ xử lý
lượng nguyên liệu còn lại này phát triển theo. Vì thế, hiện nay đã có nhiều hướng tận
dụng nguồn nguyên liệu còn lại này để sản xuất các sản phẩm có giá trị cao ứng dụng
trong nhiều lĩnh vực, gồm có:
 Sản xuất bột cá, dầu cá
Cùng với sự phát triển của công nghệ chế biến thực phẩm thủy sản, công nghệ

sản xuất bột cá chăn nuôi ngày càng phát triển. Bởi lẽ, từ công nghệ chế biến thủy sản tạo
ra lượng nguyên liệu còn lại khá dồi dào, sản lượng cá tạp ngày càng tăng cao, chiếm 2/3
tổng sản lượng chung. Các nước phát triển công nghiệp đòi hỏi tiêu thụ một lượng lớn về
bột cá chăn nuôi. Việc sản xuất bột cá chăn nuôi có ý nghĩa kinh tế rất lớn, bởi vì công
nghệ này đã tận dụng được nguồn nguyên liệu còn lại và nguyên liệu thủy sản kém giá trị
để tạo nên sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, cung cấp lượng đạm dễ tiêu hóa cho động
vật nhằm phát triển chăn nuôi cung cấp trứng, sữa, thịt cho con người [15].
Từ các loại nguyên liệu còn lại của quá trình chế biến cá như: gan cá, nội tạng,
đầu cá…có thể dùng làm nguyên liệu để sản xuất dầu cá. Thông thường quá trình tách
chiết dầu cá gắn liền với công nghệ sản xuất bột cá. Bởi lẽ, cần phải tách triệt để dầu cá
ra khỏi nguyên liệu trước khi sản xuất bột cá để chất lượng bột cá tốt hơn [15].
 Sản xuất bột đạm thủy phân
Sản phẩm thủy phân có thể được sản xuất từ đầu, xương, nội tạng cá [10, 11]. Bột
đạm thủy phân thu được chứa nhiều đạm dễ tiêu hóa, các vitamin, các nguyên tố khoáng
đa lượng, vi lượng và các chất hoạt động sinh học khác [32].

9

 Sản xuất nước mắm
Từ nguyên liệu còn lại của quá trình chế biến cá (đầu cá…), người ta đem thủy
phân bằng enzyme. Hỗn hợp sau thủy phân đem lọc thu được dịch thủy phân chứa nhiều
axít amin. Dịch thủy phân này được sử dụng để sản xuất nước mắm.
 Ngoài ra, một số nguyên liệu còn lại của quá trình chế biến cá như da cá có thể
tận dụng để sản xuất gelatin và collagen, xương cá có thể sản xuất bột khoáng [29], vảy
cá để sản xuất guanine và chân châu, tụy tạng cá để sản xuất insulin,
Hiện nay, ngành chế biến thủy sản trong nước phát triển khá mạnh mẽ nhưng
công nghệ xử lý và tận dụng lượng nguyên liệu còn lại này thực sự chưa phát triển và
chưa được quan tâm đúng mức. Các sản phẩm sản xuất từ nguyên liệu còn lại của quá
trình chế biến thủy sản còn ít, chưa đa dạng, chất lượng chưa cao. Vì vậy, các nhà chế
biến thực phẩm thủy sản cần tìm giải pháp để nâng cao giá trị sử dụng nguồn nguyên liệu

còn lại này, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế trong chế biến thủy sản, đồng thời giảm
thiểu lượng nguyên liệu còn lại sau quá trình chế biến thải ra môi trường.
1.2. TỔNG QUAN VỀ ENZYME PROTEASE VÀ QUÁ TRÌNH THỦY PHÂN
PROTEIN
1.2.1. Enzyme Protease
Protease là enzyme thủy phân liên kết peptid của phân tử protein. Enzyme
protease được phân thành hai dạng là endoprotease và exoprotease. Các
endopro
tease
như trypsin, chymotrypsin,
chymosi
n thủy phân các liên kết
peptid ở bên trong chuỗi
polyp
ep
tid. Các exoprotease cắt các liên kết ở hai đầu tận cùng của chuỗi polypeptid, các
exoprotease cắt vào đầu có nhóm carboxyl tận cùng được gọi là carboxylpeptidase còn
những enzyme tác dụng vào đầu có nhóm amin tận cùng gọi là
aminopeptidases
[48].
Các endoprotease và exoprotease kể trên cộng tác một cách rất có hiệu quả trong
việc phân giải protein. Có thể nói rằng, chức năng chính của endoprotease tạo ra một
lượng lớn các chuỗi peptid có đầu C và đầu N tự do để tạo điều kiện cho các
exoprotease hoạt động [59, 75].
Tuy nhiên, tác dụng của các protease rất phức tạp, bản chất của các mạch nhánh
của axít amin ở bên cạnh các liên kết peptid có ảnh hưởng mạnh đến hoạt động của các
enzyme. Trên thực tế, các protease rất đặc hiệu và tỷ lệ những liên kết peptid trong một
phân tử protein bị bẻ gãy bởi một protease là không cao.Ví dụ, trypsin chỉ thủy phân liên
kết peptid giữa lysine và argininine, Chymotrypsin chỉ thủy phân những
liên kết peptid

giữa
tyrosine,
phenylalanine,

tryptophan
. Thậm chí chymosin chỉ thủy phân liên kết
peptid giữa Phe105-Met106 của
kapp
a-casein [48].


10

Hiện nay, có rất nhiều loại protease đã được phát hiện và chúng được chia thành
4 nhóm cơ bản:
serin
e
protease (EC 3.4.21), cysteine protease
(EC
3.4.22), aspartic
protease (EC 3.4.23), và metalloprotease (EC 3.4.24) [59].
1.2.2.Một số enzyme protease thương mại
Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều loại protease, một số loại protease được sử
dụng phổ biến hiện nay là: Flavourzyme, Alcalase, Neutrase, Protamex…
Flavourzyme là peptidase mang cả hai hoạt tính endo và exoprotease
(aminopeptidase), được sản xuất từ quá trình lên men chìm loài Aspergillus oryzae.
Enzyme này hoạt động thủy phân protein trong điều kiện trung tính hoặc axít yếu. Điều
kiện hoạt động tối ưu của Flavourzyme 500L là pH = 5,0–7,0, nhiệt độ khoảng 50
0
C.

Flavourzyme 500L có hoạt tính 500 LAPU/g. Flavourzyme có thể bị ức chế hoạt động ở
90°C trong 10 phút hoặc 120°C trong 5 giây. Đây là một trong những enzyme khi thủy
phân protein thu được dịch đạm vị không đắng so với các loại enzyme thủy phân như
Neutrase, Alcalase hay Protamex (Nilsang, 2005) [56].
Neutrase là endoprotease được chiết từ vi khuẩn được sử dụng để thủy phân
protein. Enzyme này chỉ cắt protein ở mức độ vừa phải hoặc tạo thành các đoạn peptid.
Điều kiện hoạt động tốt của Neutrase 0,8L là pH = 5,5–7,5 ở nhiệt độ 45–55
0
C. Neutrase
0,8 L có hoạt tính 0,8 AU/g và bị ức chế khi pH <4 (Kamnerdpetch, 2007) [51].
Alcalase 2,4 L (Novo Nordisk, Bagsvaerd, Denmark) là protease của Bacillus
licheniformis với hoạt tính endopeptidase. Alcalase là enzyme thương mại thuộc nhóm
serine protease subtilisin A. Hoạt tính của Alcalase 2,4L là 2,4 AU/g, bị ức chế ở pH
thấp, điều kiện hoạt động tốt nhất của Alcalase là pH = 8, nhiệt độ 50 – 60
0
C (Liaset,
2002)[50].
Protamex là protease của Bacillus (Bagsvaerd, Denmark). Enzyme này có hoạt
tính endoprotease. Điều kiện hoạt động tối ưu của protamex trong khoảng pH = 5,5–7,5
ở nhiệt độ 35–60 °C. Protamex có hoạt tính 1,5 AU/g. Enzyme này cũng bị bất hoạt ở
85
o
C trong 10 phút và ở pH thấp (Liaset, 2002)[50].
1.2.3.Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình thủy phân protein

Tốc độ thủy phân bằng enzyme chịu ảnh hưởng của rất nhiều yếu tố [17, 20], cụ thể là:
- Ảnh hưởng của nồng độ enzyme: Khi nồng độ enzyme thấp, lượng cơ chất
lớn, vận tốc thủy phân phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ enzyme. Khi nồng độ enzyme
tăng, tốc độ phản ứng thủy phân tăng đến một giá trị giới hạn v = v
max

thì nếu nồng độ
enzyme tiếp tục tăng, tốc độ enzyme phản ứng thủy phân bởi enzyme tăng không đáng
kể, thậm chí không tăng.

11

- 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 ứng thủy phân tăng. Ảnh
hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng thủy phân do enzyme xúc tác được đặc trưng
bằng hệ số:
Q
10
=
t
t
k
K
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 nhiệt 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 với một enzyme có sự thay đổi khi có sự thay đổi về pH, nồng độ cơ
chất…
- Ảnh hưởng của thời gian thủy phân: Thời gian phản ứng thích hợp giúp
enzyme cắt mạch triệt để làm cho cơ chất bị thủy phân hoàn toàn hơn. Nhưng nếu kéo
dài thời gian thủy phân quá mức sẽ tạo điều kiện cho vi sinh vật hoạt động làm sản sinh
ra các sản phẩm cấp thấp như : NH
3
, H
2
S, indol, scatol…và việc kéo dài thời gian thủy
phân sẽ làm giảm hiệu quả kinh tế. Ngược lai nếu thời gian thủy phân ngắn thì quá trình
thủy phân chưa triệt để các axít amin tạo thành còn ít trong khi các peptit còn tồn tại
nhiều trong sản phẩm như vậy sẽ gây lãng phí nguyên liệu và khó khăn cho quá trình lọc
để thu dịch thủy phân protein.
- Ảnh hưởng của pH: pH có ảnh hưởng mạnh mẽ đến hoạt tính enzyme vì pH
ảnh hưởng đến mức độ ion hóa cơ chất, ion hóa 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 trong vùng axít (pepsin,
protease axít của vi sinh vật…) hoặc nằm trong vùng kiềm ( tripsin, subtilin…). Với từng

enzyme, giá trị pH thích hợp có thể thay đổi khi nhiệt độ, loại cơ chất … thay đổi.
- Ảnh hưởng của lượng nước: Nước vừa là môi trường 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 thủy phân bởi enzyme.

12

- Ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc: Diện tích tiếp xúc lớn tức là enzyme và cơ
chất có điều kiện gặp nhau tốt hơn, như vậy sẽ thuận lợi cho phản ứng thủy phân nó sẽ
làm cho phản ứng thủy phân diễn ra nhanh hơn.
- Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất: Nồng độ cơ chất có ảnh hưởng lớn đến tốc độ
phản ứng thủy phân, khi càng tăng nồng độ cơ chất, tốc độ phản ứng thủy phân càng
tăng, nhưng khi tốc độ phản ứng thủy phân đạt đến giới hạn v = v
max
nếu tiếp tục tăng
nồng độ cơ chất, vận tốc phản ứng thủy phân hầu như không tăng.
- Ảnh hưởng của các chất kiềm hãm: Chất kiềm 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 kiềm hãm của nó để điều chỉnh phản ứng.
- Ảnh hưởng của các chất hoạt hóa: Chất hoạt hóa là những chất khi có mặt
trong phản ứng có tác dụng làm tăng hoạt tính enzyme, các chất này có bản chất hóa học
khác nhau, có thể là ion kim loại, anion hoặc các chất hữu cơ. Tuy nhiên các chất hoạt
hóa chỉ có tác dụng trong giới hạn nồng độ xác định. Khi dùng quá nồng độ cho phép,
hoạt độ enzyme sẽ giảm.
1.2.4. Các dạng sản phẩm thủy phân
1.2.4.1.Dịch đạm thủy phân
Dịch đạm thủy phân là sản phẩm của quá trình thủy phân. Khi cô đặc thì chúng sẽ
thành dịch đạm cô đặc.
Dịch đạm thủy phân có màu vàng nhạt, trong suốt, có mùi đặc trưng của sản

phẩm thủy phân.
Thành phần chủ yếu của dịch đạm thủy phân là các axít amin, các peptid. Ngoài
ra thì trong dịch đạm thủy phân còn chứa một lượng nhỏ khoáng và lipid.
1.2.4.2 Bột đạm thủy phân
Bột đạm thủy phân cũng là một trong những dạng sản phẩm của quá trình thủy
phân protein. Dịch đạm thủy phân được đem đi cô đặc và sấy phun hoặc sấy chân không
thăng hoa thì thu được bột đạm thủy phân (bột đạm hòa tan).
Bột đạm thủy phân có hàm lượng protein cao, rất có giá trị dinh dưỡng. Bột đạm
thủy phân có màu trắng ngà, vàng nhạt hay nâu tùy thuộc vào nguyên liệu ban đầu. Mùi
thơm đặc trưng, khi cho vào nước dễ tan.
1.2.5. Ứng dụng của các sản phẩm thủy phân protein
Dịch đạm thủy phân và bột đạm thủy phân có thể được ứng dụng trong sản xuất
thức ăn chăn nuôi, đặc biệt là trong nuôi trồng thủy sản. Sản phẩm với hàm lượng protein
cao, gồm hỗn hợp các axít amin cần thiết cho sự phát triển của tôm, cá. Khi phối trộn sản

13

phẩm vào viên thức ăn thì thức ăn dễ tiêu hóa. Bột đạm thủy phân cũng có thể được dùng
trong thực phẩm sản xuất các sản phẩm bột dinh dưỡng cao đạm đối với bột đạm thủy
phân có chất lượng cao. Dịch đạm cô đặc còn có thể sử dụng để bổ sung trong quá trình
làm nước mắm do nó có hàm lượng axít amin cao, làm tăng độ đạm của nước mắm. Dịch
đạm thủy phân có thể dùng trong sản xuất nước mắm công nghiệp hoặc được sử dụng để
sản xuất bột nêm.
1.3. TỔNG QUAN VỀ BỘT NÊM GIA VỊ
1.3.1 Khái quát chung về các sản phẩm bột nêm
Bột nêm thực phẩm là sản phẩm được tạo ra từ các chất phụ gia, hương liệu, gia
vị… đã xuất hiện trước đây rất lâu và đang ngày càng phát triển, có nhiều cải tiến mới
đáng kể [64]. Trước đây, bột nêm chỉ là gia vị được sản xuất từ lá, rễ, củ, hạt… của các
loại thảo mộc… được sấy khô và nghiền nhỏ hoặc chiết xuất lấy dung dịch rồi phối trộn
với các phụ gia sau đó đem sấy.Thành phần phụ gia phối trộn thường gặp là các chất

điều vị như bột ngọt 621 (chiếm khoảng 30% - 40%), chất điều vị 627, 631 (được xem là
chất siêu ngọt), đường, muối,…
Bột nêm ở dạng bột (hoặc có thể tạo thành dạng hạt gọi là hạt nêm) là loại phụ gia
hỗn hợp chứa nhiều nguyên liệu. Bột nêm mang nhiều hương vị khác nhau cho món ăn
tùy theo sự lựa chọn và ưa thích của người tiêu dùng mà các nhà sản xuất cho ra các sản
phẩm như bột nêm có hương vị thịt, hương vị tôm, hương vị gà, hương vị nấm được
chiết xuất từ thịt và xương heo, thịt tôm, thịt gà, nấm… Ngoài các thành phần nêu trên,
bột nêm còn có thể bổ sung tinh bột, hương tổng hợp và một số phụ gia khác như muối,
đường, tiêu, ớt, hành… để có thể tạo nên sản phẩm đặc trưng cho mỗi thương hiệu. Các
sản phẩm này sẽ được bổ sung vào món ăn tạo nên hương vị đặc trưng thơm ngon đậm
đà và màu sắc hấp dẫn.
Bên cạnh đó, một loại bột nêm được chiết xuất từ thủy sản cũng đang được
nghiên cứu và phát triển mạnh bởi dịch chiết thủy phân thu được từ nguyên liệu thủy sản
có chứa các axít amin thay thế và không thay thế, dễ hấp thụ tạo mùi vị thơm ngon và bổ
dưỡng cần thiết cho con người. Đối với các loại bột nêm này cũng phù hợp cho nhiều đối
tượng sử dụng. Đặc biệt là những vùng dân cư không có trực tiếp nguồn cá. Ngoài ra,
còn góp phần làm tăng hương vị, phong phú trong bữa ăn hằng ngày.
Gia vị làm đậm đà thêm bữa ăn hằng ngày với muối, đường, bột canh nước
mắm, hạt súp, hạt nêm… hiện được sử dụng rất phổ biến mà bất cứ gia đình nào cũng
phải cần đến. Cũng chính gia vị góp phần trong việc nâng cao giá trị thực phẩm khác như
thịt, trứng, sữa, cá, rau… làm bữa ăn chất lượng hơn.
Hiện nay, trên thị trường bột nêm được sản xuất theo hai hướng chính sau:

14

- Dạng sản phẩm thứ nhất: các nhà chế biến phối trộn các phụ gia thường dùng
với nhau như: đường, muối, bột ngọt, tiêu, hành khô… và một số hương liệu với tỷ lệ
khác nhau tạo sản phẩm nêm gia vị để phục vụ thị hiếu người tiêu dùng thay vì dùng trực
tiếp từng loại gia vị trên.
- Dạng sản phẩm thứ hai: các nhà chế biến cũng phối trộn các loại phụ gia trên

nhưng theo một hướng khác có bổ sung thêm thịt heo, gà, bò, hải sản… đã qua chế biến
định hình nhiều dạng, để bổ sung những dưỡng chất cần thiết cho người sử dụng. Mặc
khác, góp phần làm tăng hương vị trong bữa ăn hằng ngày. Những loại này hiện nay rất
được người nội trợ tin dùng.
Sau đây là một số sản phẩm hạt nêm gia vị của các nhãn hiệu lớn trên thị trường
Việt Nam được nhiều người tin dùng:
Sản phẩm hạt nêm của Công ty Nestle Việt Nam:
- Hạt nêm cao cấp Maggi xương hầm: Chiết xuất từ thịt và nước cốt xương hầm
tạo độ ngọt đậm đà căn bản của xương và thịt cho bất kì món canh nào. Với Maggi
xương hầm nước canh trong nguyên chất giữ được màu sắc của nguyên liệu tươi, mùi dễ
chịu, vị ngọt thịt đậm đà.
- Hạt nêm Maggi thơm Ngon Ngon dùng để nêm nếm và cung cấp vị ngọt của
thịt cho tất cả các món ăn. Nước súp trong lý tưởng được hơn 60% người tiêu dùng ưa
thích so với sản phẩm cùng loại.
- Hạt nêm Maggi nấm làm từ loại nấm hương cao cấp, chay mặn đều dùng.
Sản phẩm hạt nêm Knorr của Cty Unilever Việt Nam:
- Hạt nêm từ thịt Knorr được làm từ thịt nguyên chất kết hợp cùng các gia vị
truyền thống. Sản phẩm này được sản xuất với công thức cải tiến tăng đáng kể lượng thịt
sẽ đem đến cho món ăn hương thịt và vị thịt đậm đà, thuần khiết.
- Hạt nêm Knorr Nấm và Rong biển, chay mặn đều dùng được.
Thành phần chính của một số loại bột nêm (hạt nêm) có trên thị trường [24]:
 Muối: 30% - 40%
 Chất điều vị Sodium glutamate (E621) (còn gọi là bột ngọt): 30% - 40%
 Tinh bột: 10% - 20%
 Chất điều vị Sodium guanylate (E627), Sodium inosiate (631) (được xem là
chất siêu ngọt): 10% - 20%
 Bột thịt: < 2%
 Ngoài ra, một số ít thành phần các chất khác như: bột đạm đậu nành thủy
phân, dầu ăn, hương thịt tổng hợp, chất tạo vị chua, một số gia vị thảo dược (tiêu, hành,
tỏi…).