Nghiên cứu thu hồi dịch thủy phân protein có hoạt tính sinh học từ đầu tôm thẻ chân trắng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM



NGUYỄN THỊ DIỆP VÂN


NGHIÊN CỨU THU HỒI DỊCH THỦY PHÂN PROTEIN CÓ HOẠT
TÍNH SINH HỌC TỪ ĐẦU TÔM THẺ CHÂN TRẮNG


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỦY SẢN









Nha Trang – 2013

i

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

NGUYỄN THỊ DIỆP VÂN


NGHIÊN CỨU THU HỒI DỊCH THỦY PHÂN PROTEIN CÓ HOẠT
TÍNH SINH HỌC TỪ ĐẦU TÔM THẺ CHÂN TRẮNG


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỦY SẢN



CÁN BỘ HƢỚNG DẪN:
1. TS. NGUYỄN ANH TUẤN
2. ThS. NGÔ THỊ HOÀI DƢƠNG




Nha Trang - 2013

ii

LỜI CẢM ƠN





cô


Em xin ch
p

Em xin Phòng Khoa
Trung 



 

Khánh Hòa, tháng 7 năm 2013
Sinh viên






iii

MỤC LỤC
Trang
 i
 ii
 iii
 vii
 viii

 1
 3
1.1.          
 3
1.1.1.  3
1.1.1.1.  3
 5
 7
Protein 11
1.1.2.1.  11
 14
1.2. ENZYME  
 15
1.2.1. enzyme  15
1.2.1.1. enzyme protease 15
1.2.1.2.  17
1.2.2. enzyme protease 19
enzyme  23

iv

enzyme 24
 28
1.3.1.  28
1.3.2.  29
1.3.3. y phân 30
1.3.4. 
protein 32
 33
2.1.  33

 33
2.1.2. Enzyme Protease 33
 33
 33
2.2.1. enzyme 
 33
2.2.2. 
 33
2.2.3. 
 33
2.2.4. qui  34
2.3.  34
2.3.1.  34
 34
 34

v

enzyme 
phân protein 35

hóa 38
2.
oxy hoá lipit 41
2.3.3.  44
 44
2.3.3.2. 
 45
2.3.3.3. 


2
O
2
45
2.3.3.4.  

2
O
2
và Fe
2+
47
2.3.3.5.         
 48
2.3.4  49
2.3.5  49
  51
3.1. K
 51
enzyme 
phân protein 51
enzyme
Protamex 54

vi

3.2. KT QU KHO SÁT KH  NG OXY HÓA LIPIT CA
DCH THY PHÂN PROTEIN T U TÔM TH CHÂN TRNG 58
3.2.1. Kho sát kh ng oxy hóa ca dch thy phân protein t u tôm
th chân trng trên mô hình phn ng Fenton 58

3.2.2. Phn nh kh ng oxy hóa ca dch s dng h Fe
2+
và
H
2
O
2
 kích hot quá trình oxy hóa c cá ng 60
             
 62
3.3.       DCH THY PHÂN PROTEIN CÓ
 69
 71
 73
 77













vii

DANH MỤC BẢNG
Trang
  4
 1.2. tôm Penaeus
vannamei, Crangon crangon và Pandalus boreslis 5
Bng 1.3. Thành phn hóa hc cu và v tôm th chân trng 6
 
 40

enzyme Protamex 55
     enzyme
Protamex  56

enzyme khác nhau 78
enzyme
Protamex 79

 80

520nm 81
               
 82

 83


viii

DANH MỤC HÌNH
Trang

 11
 13
 29
Hình 2.1.  34
enzyme 
 37

39
qui 
41

 43
 50
Hình 2.7 Th-vis 50
Hình 2.8 Máy vortex 50
  enzyme   
 52
Hình 3.2. 
  59
Hình 3.3. 

2+
và H
2
O
2
 61
theo
 63

ix

Hình 3.5. 
 65
Hình 3.6. 
(pháp Buege và Aust) 67
qui 
69

1

LỜI MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài

- 80% 






 
n
 mà  
 , t .  
t
, v 

Nghiên cứu thu hồi dịch thủy phân protein có hoạt tính sinh
học từ đầu tôm thẻ chân trắng


              



2. Mục đích của đề tài

2

qui 

3. Nội dung của đề tài
- enzyme 

-

-              

- qui 

3

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. NGUỒN NGUYÊN LIỆU CÕN LẠI TRONG CHẾ BIẾN TÔM VÀ
PROTEIN THỦY PHÂN
1.1.1. Nguồn nguyên liệu còn lại trong chế biến tôm và các hƣớng tận dụng
1.1.1.1. Nguồn nguyên liệu còn lại trong chế biến tôm
ch yu 
    
phn tht v thut
. Tu thuc vào tng loài, sn phm ch bin khác nhau mà
ng  s khác nhau.

- 
- 45% và p
10 - 15% so 


ng nguyên


chitin - 
47,4 ± 1,8% so vi trng 

ra ô

nhim  ng trm trng hoc   lí cht thi thì chi phí s rt ln


4

cho ngành thy sn.
s dng có hiu qu ngun tài nguyên
.
Bảng 1.1. Thành phần trọng lƣợng của một số loài tôm [15]

Loại tôm
Tôm vỏ bỏ
đầu
Tôm thịt
Đầu tôm
Vỏ tôm
He
61,19
52,05
29,80
10,00

62,95
53,62
28,00
9,00
Sú
62,96
52,84
31,40

8,90

58,23
48,60
33,90
10,40
Gân
59,36
41,45
33,14
11,27
Chì
57,71
47,43
31,85
11,07

60,32
49,02
31,55
12,15

58,68
46,49
33,20
12,20
Vàng
60,25
48,04
31,75

13,07

50,47
39,15
42,38
11,62
Càng
40,21
31,61
51,95
8,56
Hùm
28,08
22,20
63,40
5,50

41,51
30,74
52,02
12,57

                
enzyme 



5



 

 

1.1.1.2. Thành phần, tính chất của nguyên liệu còn lại sau chế biến tôm
Penaeus vannamei



  


Th


Bảng 1.2. Thành phần hóa học cơ bản của của nguyên liệu còn lại tôm
Penaeus vannamei, Crangon crangon và Pandalus boreslis [24]
STT
Chỉ tiêu
phân tích
Penaeus
vannamei
Crangon
crangon
Pandalus
boreslis
1
Khoáng (%)
24,6 ± 0,8
27,1 ± 0,1

29,2 ± 0,2
2
Chitin (%)
18,3 ± 0,9
17,8 ± 0,9
17,0 ± 0,3
3
Protein (%)
47,4 ± 1,8
40,6 ± 5,4
41,9 ± 0,2
4
Lipit (%)
4,7 ± 0,3
10,0 ± 0,2
10,2 ± 0,4

6

Mt khác, thành phn hóa hc ca u và v 
 ng 1.3 cho thu tôm th chân
trng (Penaeus vannameing  so phn v. Vì
vy, trong quá trình sn xut chitin t ph liu tôm th cm
này nhm thu hi và s dng có hiu qu ngun protein này.
Bảng 1.3. Thành phần hóa học của đầu và vỏ tôm thẻ chân trắng
Thành phần
Protein (%)
Khoáng (%)

21 ± 2,1

27,5 ± 2,3

49,01
25,23
u + v
47,4 ± 1,8
24,6 ± 0,8

tôm là protein, chitin,
khoáng, enzyme 
[18].
- Prote
+ 
+  calci
thành lipoprotein, oid 
quy
- Enzyme:

enzyme enzyme 

 enzyme 
      enzyme       

7

enzyme    
phosphatase, -N-acetyl glucosaminse, chitin     

- 
khác.

- 
calci carbonate.
- 
              

               
astaxin.
1.1.1.3. Hướng tận dụng nguồn nguyên liệu còn lại trong chế biến tôm
            


tôm 


 Ngoà

N 
, các enzyme  



8

 
t


- chitosan
- 


chitin - chitosan 


chitin - chitosan 
 enzyme  
- chitosan.





 enzyme 


- 
 



9




qui

 






+ P



enzyme 



- 
Bc sn xut t ngun nguyên liu còn li trong ch
bin tôm và nhng ngun nguyên liu tôm chng tht gãy, tôm
u bin màu và tôm nh, tôm vây là mt ngung vt tt
cho gia súc. Bu tôm có khong 33 - - 5% lyzin,

10

2,7% methionin. Ngoài ra, bu tôm giàu canxi 5,2%, photpho 0,9% và các
nguyên t ng khác [1].
 














 


Astaxanthin: là sc t ch yu trong v tôm, astaxanthin là dn xut ca
ng  dng liên kt vi acid béo (ester hóa) hay vi protein to
nên mt phc hp cht ch có màu xanh ca tôm. Khi liên kt này b phá v thì
astaxanthin d dàng b oxy hóa thành astaxin [4].



11





 
 pháp này
 

1.1.2. Quá trình thủy phân Protein
1.1.2.1. Cơ chế của quá trình thủy phân protein

            

phân protein.







Protease


Hình 1.1. Phản ứng thủy phân protein
 C  C  N  C  + H  O  H  C  C  OH + H  N  C
H O
H O H
H
R
1
H R
2
R
1
H R
2

Protein c Axit cacboxylic Amino

12



- và cation R-NH

3
+.
Theo Alder - 
     -NH
2
 


anion RCOOH
-
và cation R-NH
3
+
.
             
Enzyme 

 Enzyme 

Enzyme 
-CO-NH-) trong

enzyme 
 [25]:
Giai đoạn 1: Enzyme 
enzyme - 
enzyme 

Giai đoạn 2 
              

13

enzyme 

Giai đoạn 3: Lenzyme 



Hình 1.2. Sơ đồ phản ứng thủy phân xúc tác bởi protease

enzyme


t khác, enzyme   vì so
, enzyme là [30]:
- 
.
- 

- 
- 
u kin hong ca enzyme ôn hòa, không quá khc khe nhi
ch yêu cu 35 - 60
0
C v
i ti c 100
0
C tng acid hoc kim.
- 


E + S ES EP + H  P
+
E + P  OH + H  P
+


H
2
O

14

- enzyme 


  enzyme protease         

protein 
enzyme enzyme enzyme
Protein polypeptide peptide acid amin



và 
enzyme 

enzyme 



enzyme 

enzyme. 

enzyme.
1.1.2.2. Phương pháp thu nhận protein thủy phân



15










      enzyme có s      
enzyme 
chúng.


rotein (pH = 4 - 


1.2. ENZYME PROTEASE VÀ ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ NGUYÊN
LIỆU CÕN LẠI

1.2.1. Phân loại enzyme protease và nguồn thu nhận
1.2.1.1. Phân loại enzyme protease
Nhóm enzyme protease xúc tác cho các quá trình thy phân liên kt
peptide (-CO-NH-)
n
trong phân t n sn phm cui cùng
là các acid amin. Ngoài ra, nhiu  y phân liên kt
este và vn chuyn acid min.