Nghiên cứu chế biến gelatin từ da cá tra bằng acid acetic

Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Giáo viên hướng dẫn:
T.S Bùi Hữu Thuận

Sinh Viên Thực hiện:
Ngô Thị Thúy Hằng
MSSV: LT10013
Lớp: CB1008L1

Cần Thơ, tháng 05/2011

Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng

i


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu và kết quả

đƣợc trình bày trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất
kỳ công trình luận văn nào trƣớc đây.
Sinh viên thực hiện
Ngô Thị Thúy Hằng

Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng

i


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình làm luận văn tôi đã gặp không ít khó khăn về nhiều mặt, nhờ
sự động viên giúp đỡ nhiệt tình của cha mẹ, thầy cô và bạn bè đã giúp tôi hoàn
thành tốt đề tài này. Qua đây tôi xin chân thành cảm ơn:
Cha, mẹ đã luôn ủng hộ tinh thần giúp tôi có thêm nghị lực thực hiện tốt luận văn
này.
Tất cả các thầy, cô bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm khoa Nông Nghiệp và Sinh Học
Ứng Dụng, trƣờng Đại học Cần Thơ đã truyền đạt cho tôi những kinh nghiệm quý
báu.
Cảm ơn thầy Bùi Hữu Thuận đã hƣớng dẫn tận tình, truyền đạt những kinh nghiệm
quý báu và tạo điều kiện thuận lợi giúp tôi hoàn thành tốt đợt luận văn này.
Toàn thể cán bộ quản lý phòng thí nghiệm, các bạn sinh viên lớp Công Nghệ Thực
Phẩm K36LT và K34 đã giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua.
Cần Thơ, ngày tháng năm 2012
Sinh viên thực hiện
Ngô Thị Thúy Hằng

Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng

ii


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

TÓM TẮT
Chế biến gelatin bằng phƣơng pháp acid acetic từ da cá tra đã đƣợc tiến hành
nghiên cứu trong phạm vi phòng thí nghiệm nhƣng ở các nhiệt độ thủy phân lớn
hơn 60oC. Nhằm để hoàn thiện thêm quy trình sản xuất gelatin bằng acid acetic từ
da cá tra, đề tài “ nghiên cứu chế biến gelatin từ da cá tra bằng acid acetic” đƣợc
thực hiện. Thí nghiệm đƣợc tiến hành khảo sát các yếu tố:
Thời gian, nhiệt độ và nồng độ NaOH trong công đoạn làm sạch nguyên liệu
Thời gian, nhiệt độ và nồng độ CH3COOH đến độ bền gel của gelatin
Tính toán hiệu suất thu hồi potein
Xác định một số chỉ tiêu của gelatin thành phẩm và so sánh với gelatin Trung Quốc,
gelatin đƣợc sản xuất từ NaOH và gelatin sản xuất bằng acid acetic ở nhiệt độ 60oC.
Kết quả thí nghiệm cho thấy:
Nồng độ NaOH thích hợp để làm sạch nguyên liệu là 0,1N ở nhiệt độ 40oC và thời
gian 20 phút
Quá trình thủy phân thích hợp đƣợc thực hiện ở nhiệt độ 55oC với nồng độ acid
acetic 0,9% và thời gian thủy phân là 7 giờ
Hiệu suất thu hồi protein của tiến trình là 75,67%. Độ bền gel của gelatin có đƣợc
theo phƣơng pháp này đạt đƣợc 3,91 g lực/ mm2 cao hơn gelatin trên thị trƣờng của
Trung Quốc và gelatin đƣợc sản xuất bằng phƣơng pháp kiềm cũng nhƣ gelatin
đƣợc sản xuất bằng acid aceic ở 60oC.

Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng

iii


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................... ii
TÓM TẮT ........................................................................................................................ iii
MỤC LỤC ....................................................................................................................... iv
CHƢƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................. 1
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ ......................................................................................................... 1
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU..................................................................................... 1
CHƢƠNG 2: LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU ............................................................................ 2
2.1 NGUYÊN LIỆU CÁ TRA ....................................................................................... 2
2.1.1 Phân loại ........................................................................................................... 2
2.1.2 Phân bố ............................................................................................................. 2
2.1.3 Hình thái sinh lý ................................................................................................ 2
2.1.4 Đặc điểm dinh dƣỡng ........................................................................................ 2
2.1.5 Đặc điểm sinh sản ............................................................................................. 3
2.2 NaOH ...................................................................................................................... 3
2.3 ACID ACETIC ........................................................................................................ 3
2.4 COLLAGEN VÀ GELATIN ................................................................................... 3
2.4.1 Collagen ........................................................................................................... 3
2.4.2 Gelatin .............................................................................................................. 4

2.5 QUY TRÌNH VÀ THIẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ .............................. 11
2.5.1 sơ đồ quy trình công nghệ ............................................................................... 11
2.5.2 Thuyết minh quy trình ..................................................................................... 12
CHƢƠNG 3 PHƢƠNG TIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ............................... 14
3.1 PHƢƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM ............................................................................ 14
3.1.1 Thời gian và địa điểm ..................................................................................... 14
3.1.2 Nguyên vật liệu ............................................................................................... 14
3.1.3 Hóa chất sử dụng ............................................................................................ 14
3.1.4 Thiết bị , dụng cụ ............................................................................................ 14
3.2 PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ........................................................................... 15
3.2.1 Mục đích thí nghiệm ....................................................................................... 15
3.2.2 Phƣơng pháp lấy mẫu và phƣơng pháp thí nghiệm .......................................... 15
3.2.3 Phƣơng pháp phân tích .................................................................................... 15
3.2.4 Một số thiết bị đƣợc sử dụng trong thí nghiệm ................................................ 17
3.3 NỘI DUNG VÀ BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM ............................................................... 19

Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng

iv


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

3.3.1 Phân tích thành phần hóa học có trong nguyên liệu da cá tra ........................... 19
3.3.2 Thí nghiệm 1: Khảo sát quá trình rửa nguyên liệu bằng NaOH với các nồng độ
0,1N; 0,2N; 0,3; 0,4N và nhiệt độ 40oC, 45oC, 50oC ở những thời gian khác nhau 10
phút, 15 phút và 20 phút .......................................................................................... 19
3.3.3 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ, nồng độ và thời gian thủy phân

lên độ bền gel của gelatin ......................................................................................... 20
3.3.4 Tính hiệu suất thu hồi và so sánh với gelatin thƣơng mại và gelatin đƣợc sản
xuất bằng phƣơng pháp kiềm, so sánh với gelatin sản xuất bằng acid acetic ở nhiệt độ
cao hơn .................................................................................................................... 21
CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ THẢO LUẬN .......................................................................... 22
4.1 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA NGUYÊN LIỆU ............................................... 22
4.2 THÍ NGHIỆM 1: Ảnh hƣởng của thời gian, nồng độ và nhiệt độ của quá trình rửa
bằng NaOH đến tỉ lệ thu hồi nguyên liệu sau khi rửa ................................................... 22
4.3 THÍ NGHIỆM 2: Ảnh hƣởng của nồng độ acid acetic, nhiệt độ và thời gian thủy
phân đến độ bền gel của gelatin ................................................................................... 26
4.4 THÍ NGHIỆM 3: Tính hiệu suất thu hồi và so sánh với gelatin thƣơng mại và gelatin
đƣợc sản xuất bằng phƣơng pháp kiềm, so sánh với gelatin sản xuất bằng acid acetic ở
nhiệt độ cao hơn .......................................................................................................... 30
4.4.1 Tính hiệu suất thu hồi...................................................................................... 30
4.4.2 So sánh với gelain của Trung Quốc và gelatin sản xuất bằng kiềm .................. 30
4.4.3 So sánh với gelatin đƣợc sản xuất bằng acid acetic ở nhiệt độ cao ................... 32
CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................ 33
5.1 KẾT LUẬN ........................................................................................................... 33
5.2 ĐỀ NGHỊ .............................................................................................................. 33
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................... 34
PHỤ LỤC ........................................................................................................................ ix
PHỤ LỤC A – CÁC PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH .................................................... ix
Phụ lục A1 – Phƣơng pháp xác định ẩm .................................................................... ix
Phụ lục A2 – Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng tro ................................................... x
Phụ lục A3 – Phƣơng pháp phân xác định hàm lƣợng đạm tổng số ( Phƣơng pháp
Kjeldahl) .................................................................................................................. xi
Phụ lục A4 – Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng lipid ............................................... xii
Phụ lục A5 – Xác định độ bền gel của gelatin ......................................................... xiii
PHỤ LỤC B – XỬ LÝ SỐ LIỆU THỐNG KÊ ................................................................ xv
1 ẢNH HƢỞNG CỦA NaOH ĐẾN TỈ LỆ THU HỒI DA CÁ TRONG CÔNG ĐOẠN

LÀM SẠCH DA CÁ TRA ........................................................................................... xv

Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng

v


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

DANH SÁCH HÌNH
Hình 1: Cá tra .................................................................................................................... 2
Hình 2 : Đoạn cấu trúc của gelatin ..................................................................................... 6
Hình 5: Quy trình sản xuất gelatin từ da cá tra ................................................................. 11
Hình 3: Cân điện tử ......................................................................................................... 17
Hình 5: Water bath .......................................................................................................... 17
Hình 6: Thiết bị vô cơ hóa mẫu ....................................................................................... 18
Hình 8: Tủ sấy................................................................................................................. 18
Hình 10: Da cá trƣớc khi rửa NaOH ................................................................................ 22
Hình 12: Ảnh hƣởng của thời gian đến tỉ lệ thu hồi ở công đoạn rửa ................................ 23
Hình 13: Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến tỉ lệ thu hồi ở công đoạn rửa ................................. 24
Hình 14: Ảnh hƣởng của nồng độ .................................................................................... 24
Hình 15: Đồ thị thể hiện sự tƣơng tác của thời gian và nhiệt độ đến tỉ lệ thu hồi .............. 25
Hình 16: Đồ thị thể hiện sự tƣơng tác giữa nồng độ và nhiệt độ đến tỉ lệ thu hồi .............. 25
Hình 17: Đổ thị thể hiện sự tƣơng tác của thời gian và nồng đô đến tỉ lệ thu hồi .............. 26
Hình 18: Da cá sau khi thủy phân .................................................................................... 27
Hình 19: Ảnh hƣởng của nhiệt độ đền độ bền gel ............................................................ 27
Hình 20: Ảnh hƣởng của thời gian thủy phân đến độ bền gel ........................................... 28
Hình 21: Ảnh hƣởng của nồng độ acid acetic thủy phân đến độ bền gel của gelatin ......... 28

Hình 22: Đồ thị biểu hiện sự tƣơng tác của nhiệt độ và thời gian thủy phân đến độ bền gel
của Gelatin ...................................................................................................................... 29
Hình 23: Đồ thị thể hiện sự tƣơng tác giữa nhiệt độ và nồng độ acid acetic thủy phân ảnh
hƣởng đến độ bền gel của gelatin ..................................................................................... 29
Hình 24: Đồ thị thể hiện sự tƣơng tác giữa thời gian và nồng độ acid acetic thủy phân ảnh
hƣởng đến độ bền gel của gelatin ..................................................................................... 30

Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng

vi


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

DANH SÁCH BẢNG
Bảng 1: Thành phần hóa học của gelatin ............................................................................ 6
Bảng 2: Thành phần acid amin trong gelatin ...................................................................... 7
Bảng 3: Phân loại gelatin ................................................................................................... 9
Bảng 4: Thành phần hóa học của da cá tra ....................................................................... 22
Bảng 5: Bảng so sánh gelatin Trung Quốc với glatin da cá tra với hai phƣơng pháp khác
nhau ................................................................................................................................ 31
Bảng 6: Bảng so sánh gelatin sản xuất bằng phƣơng pháp ở nhiệt độ 550C và 600C ......... 32
Bảng 7: Bảng phân tích phƣơng sai ảnh hƣởng của thời gian, nhiệt độ và nồng độ đến tỉ lệ
thu hồi da cá ở công đoạn rửa .......................................................................................... xv
Bảng 8: Kiểm định LSD (ở khoảng tin cậy 95%) ảnh hƣởng của thời gian đến tỉ lệ thu hồi
da cá tại công đoạn rửa ................................................................................................... xvi
Bảng 9: Kiểm định LSD (ở khoảng tin cậy 95%) ảnh hƣởng của nhiệt độ đến tỉ lệ thu hồi
da cá tại công đoạn rửa ................................................................................................... xvi

Bảng 10: Kiểm định LSD (ở khoảng tin cậy 95%) ảnh hƣởng của nồng độ đến tỉ lệ thu hồi
da cá tại công đoạn rửa ................................................................................................... xvi
Bảng 11: Bảng trung bình bình phƣơng tối thiểu cho TI LE THU HOI với khoảng tin cậy
95%............................................................................................................................... xvii
Bảng 12: Bảng phân tích phƣơng sai ảnh hƣởng của thời gian, nhiệt độ và nồng độ đến độ
bền gel của gelatin .......................................................................................................... xix
Bảng 13: Kiểm định LSD (ở khoảng tin cậy 95%) ảnh hƣởng của nhiệt độ đến độ bền gel
........................................................................................................................................ xx
Bảng 14: Kiểm định LSD (ở khoảng tin cậy 95%) ảnh hƣởng của thời gian đến độ bền gel
........................................................................................................................................ xx
Bảng 15: Kiểm định LSD (ở khoảng tin cậy 95%) ảnh hƣởng của nồng độ đến độ bền .... xx
Bảng 16: Bảng trung bình bình phƣơng tối thiểu cho DO BEN GEL với khoảng tin cậy
95%................................................................................................................................ xxi

Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng

vii


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

CHƢƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Thủy sản Việt Nam đang trên đà phát triển và trở thành một trong những nền kinh
tế mũi nhọn, chủ yếu là sản phẩm cá tra phi lê đông lạnh. Phần thịt cá đƣợc sử dụng
trong sản xuất cá tra phi lê đông lạnh chiếm khoảng 30% trọng lƣợng cá nguyên con,
phụ phẩm thải ra chiếm khoảng 70% (da chiếm khoảng 5 – 7%). Phụ phẩm thƣờng
đƣợc bán cho các xí nghiệp chế biến thức ăn thủy sản với giá rất thấp. Nếu có thể

tận dụng đƣợc nguồn phụ phẩm này để tạo ra các sản phẩm có giá trị kinh tế cao
hơn sẽ góp phần đƣa ngành chế biến thủy sản của nƣớc ta tiến xa hơn nữa. Với mục
tiêu đó nhiều nghiên cứu sản xuất gelatin từ da cá tra với các phƣơng pháp khác
nhau nhƣ: phƣơng pháp enzyme, bằng kiềm hay bằng acid đã và đang đƣợc thực
hiện.
Gelatin đƣợc xem nhƣ là một phụ gia trong sản xuất sản phẩm thực phẩm. Gelatin
là các polypeptid cao phân tử, có đƣợc nhờ sự thủy phân collagen thu đƣợc từ da,
mô liên kết và xƣơng động vật. Gelatin có thể hòa tan trong nƣớc đƣợc sử dụng nhƣ
một tác nhân ổn định dạng keo. Ngày nay gelatin ngày càng đƣợc sử dụng rộng rãi
và phổ biến trong nhiều lĩnh vực: thực phẩm, y học, khoa học kỹ thuật... Hầu hết
các ứng dụng của gelatin là sử dụng tính chất vật lý đặc biệt của nó hơn là vì giá trị
dinh dƣỡng của nó.
Trên cơ sở sản xuất tham khảo và thực hiện các thí nghiệm thăm dò, các yếu tố ảnh
hƣởng đến quá trình sản xuất đƣợc tiến hành khảo sát để tìm ra phƣơng pháp sản
xuất tốt nhất gelatin từ da cá tra để đƣa vào sản xuất công nghiệp.
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Tìm các thông số kỹ thuật về nồng độ acid acetic, nhiệt độ, thời gian thủy phân để
có đƣợc gelatin có độ bền gel tốt.

Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng

1


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

CHƢƠNG 2: LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 NGUYÊN LIỆU CÁ TRA

Hình 1: Cá tra

2.1.1 Phân loại
Bộ cá nheo Siluriformes
Họ cá tra Pangasiidae
Giống cá tra dầu Pangasianodon
Loài cá tra Pangasianodon hypopthalmus
2.1.2 Phân bố
Cá tra phân bố ở lƣu vực sông Mê kông, có mặt ở cả bốn nƣớc Việt Nam, Lào,
Campuchia và Thái Lan. Ở nƣớc ta những năm rƣớc đây khi chƣa có cá sinh sản
nhân tạo, cá bột và cá giống đƣợc tìm thấy trên sông Tiền và sông Hậu. Cá trƣởng
thành chỉ thấy trong ao nuôi, ít gặp trong tự nhiên do cá có đặc tính di cƣ ngƣợc
dòng sông Mê Kông để sinh sống và tìm nơi sinh sản tự nhiên.
2.1.3 Hình thái sinh lý
Cá tra là loài cá da trơn, thân dài, lƣng xám đen, bụng hơi bạc, miệng rộng, có hai
đôi râu dài. Sống chủ yếu trong nƣớc ngọt, có thể sống đƣợc ở vùng nƣớc hơi lợ
(nồng độ muối 0,7 – 1%), chịu đƣợc nƣớc phèn với pH > 5, không chịu đƣợc nhiệt
độ thấp dƣới 15oC, chịu nóng tới 39oC.
2.1.4 Đặc điểm dinh dƣỡng
Cá tra là loài ăn tạp, có thể ăn các loại thức ăn nhƣ mùn bã hữu cơ, thức ăn có
nguồn gốc động vật. Trong ao nuôi cá tra có khả năng thích nghi với nhiều loại thức
ăn khác nhau nhƣ cám, rau, động vật đáy.

Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng

2


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

2.1.5 Đặc điểm sinh sản
Cá sinh sản tự nhiên vào khoảng tháng 5 – 6 (dƣơng lịch), cá có tập tính di cƣ đẻ tự
nhiên trên những khúc sông có điều kiện sinh thái phù hợp thuộc địa phận
Campuchia và Thái Lan, không đẻ tự nhiên ở phần sông Việt Nam, ở Việt Nam chủ
yếu đƣợc sinh sản nhân tạo trong ao nuôi.
Nguồn: http//www.aigiviet.com.vn

2.2 NaOH
Natri hidroxit có công thức hóa học NaOH, thƣờng đƣợc gọi là xút. Natri hidroxit
tạo thành dung dịch kiềm mạnh khi hòa tan trong dung môi. Đƣợc sử dụng nhiều
trong các ngành công nghiệp nhƣ giấy, dệt, nhuộm, xà phòng và chất tẩy rửa, ngoài
ra còn đƣợc sử dụng nhiều trong phòng thí nghiệm.
Natri hidroxit tinh khiết là chất rắn có màu trắng ở dạng viên, vảy, hạt hoặc ở dạng
dung dịch bão hòa 50%. Dễ hấp phụ CO2 trong không khí, phản ứng mạnh với nƣớc
và giải phóng một lƣợng nhiệt lớn, hòa tan trong ethanol, methanol, ete và các dung
môi hữu cơ không phân cực, khi tiếp xúc với giấy hoặc sợi sẽ để lại màu vàng.
2.3 ACID ACETIC
Acid acetic là hợp chất hữu cơ có công thức hóa học CH3COOH, là một chất lỏng
không màu. Acid acetic là thành phần chính của dấm, có vị chua và mùi hăng đặc
biệt.Trong phân tử gồm có nhóm methyl (-CH3) liên kết với nhóm carboxyl (COOH).
Acid acetic là một acid đơn giản, ở dạng đậm đặc ăn mòn và tấn công da, nó là
thuốc thử hóa học và hóa chất công nghiệp, chủ yếu đƣợc sử dụng trong sản xuất
cellulose acetate dùng cho phim ảnh và polyvinyl acetate gỗ keo và các loại vải tổng
hợp. Trong công nghiệp thực phẩm, cacid acetic đƣợc sử dụng theo mã phụ gia thực
phẩm E260 đƣợc xem nhƣ một thứ gia vị điều chỉnh độ chua
Nguồn: http//www.hoahocngaynay.vn

2.4 COLLAGEN VÀ GELATIN
2.4.1 Collagen
Collagen là một trong các thành phần chính của động vật, đƣợc tìm thấy rộng rãi
trong xƣơng, da và mô liên kết. Collagen là một protein dạng sợi trắng đục đƣợc
bao bọc bởi một lớp polysacchrides và những protein khác, không đàn hồi do đó
bảo vệ cơ thể chống lại sự kéo căng. Thành phần axit amin của collagen gồm 18
trong số 20 loại axit amin đƣợc tìm thấy trong protein. Collagen chứa một hàm
lƣợng cao glycin, prolin và hydroxyprolin, các axit amin khác chỉ chiếm khoảng 13
- 15%. Hydroxyprolin là thành phần đặc trƣng của collagen, nó chỉ chiếm 2% trong
Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng

3


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

elastin. Khi xử lý nhiệt trong môi trƣờng ẩm, các sợi collagen co lại, sau đó bị
gelatin hóa khi ở nhiệt độ cao (Nguyễn Thảo Trang, 2011).
2.4.2 Gelatin
2.4.2.1 Khái quát về gelatin
Gelatin là các polypeptid cao phân tử dẫn xuất từ colagen, là thành phần protein
chính trong các tế bào liên kết của nhiều loại động vật , bao gồm: xƣơng, da…Tên
gelatin đƣợc sử dụng từ tiếng Latin “Gelatus” (Võ Tấn Thành, 2000 ).
Tổ chức y tế thế giới FAO/WHO 1973, giới hiệu tiêu chuẩn, sự nhận dạng và phân
loại gelatin nhƣ là một thực phẩm có thể ăn đƣợc.
Dƣới tác dụng của nhiệt các mối liên kết chéo giữa chuỗi polypeptide của collagen
bị phá hủy tạo thành gelatin. Trong thƣơng mại gelatin đƣợc sản xuất chủ yếu từ
xƣơng hoặc da trâu, bò, lợn. Gần đây việc sản xuất gelatin từ các phụ phẩm trong

ngành chế biến thủy sản đang đƣợc quan tâm và có xu hƣớng phát triển mạnh.
2.4.2.2 Sự chuyển đổi collagen – gelatin
Sự chuyển đổi collagen thành gelatin là sự chuyển đổi chủ yếu xảy ra trong việc sản
xuất gelatin. Đó là những sợi collagen có tổ chức cao, những sợi này không tan
trong nƣớc tạo thành một hệ thống khử polyme gọi là gelatin có thể tan trong nƣớc
do sự giảm phân tử (Võ Tấn Thành, 2000).
Để sản xuất gelatin có thể sử dụng bất kỳ nguồn nguyên liệu nào có chứa collagen
nhƣ da, xƣơng là nguồn nguyên liệu đƣợc sử dụng nhiều nhất. Sản xuất gelatin theo
qui mô công nghiệp ở Mỹ đƣợc bắt đầu vào năm 1850, nguồn nguyên liệu chính để
sản xuất là da và xƣơng thú, việc sản xuất gia tăng đáng kể vào năm 1930, ở thời
điểm này thì da heo đƣợc sử dụng nhƣ là nguồn nguyên liệu chính. Ở châu Âu bằng
sáng chế đầu tiên về sản xuất gelatin đƣợc cấp ở Anh vào năm 1754. Hiện nay châu
Âu là khu vực sản xuất gelatin nhiều nhất.
Ở Việt Nam, việc sản xuất gelatin cũng đã và đang đƣợc nghiên cứu, chủ yếu là tận
dụng nguồn phế phẩm từ việc sản xuất sản phẩm cá tra file đông lạnh để sản xuất
gelatin bằng nhiều phƣơng pháp khác nhau trong quy mô phòng thí nghiệm.
Mặc dù có nhiều phƣơng pháp để sản xuất gelatin nhƣng quá trình sản xuất vẫn phụ
thuộc nhiều vào kinh nghiệm. Mục đích cuối cùng trong sản xuất gelatin là biến
collagen thành gelatin với hiệu suất cao và đạt những tính chất hóa lý tốt. Năng suất
và phẩm chất của gelatin bị ảnh hƣởng bởi nhiều yếu tố: phƣơng pháp sản xuất,
nguyên liệu, hóa chất sử dụng, cũng nhƣ kinh nghiệm của ngƣời sản xuất.
Quá trình sản xuất bao gồm: thủy phân nguyên liệu với acid, kiềm hoặc enzyme tạo
thành gelatin hòa tan trong nƣớc. Phƣơng pháp đơn giản nhất để chuyển collagen
Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng

4


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

thành gelatin là làm biến tính nhiệt trong môi trƣờng acid nhẹ với nhiệt độ khoảng
40oC. Tại chế độ xử lý này các sợi collagen bị mất liên kết hydrogen và
hydrophobic (giúp đỡ sự tạo xoắn của các phân tử collagen (Võ Tấn Thành,2000)).
Giai đoạn tiếp theo là sự duỗi thẳng của mạch giúp gelatin hòa tan.
2.4.2.3 Một số phương pháp sản xuất gelatin
Có hai phƣơng pháp chủ yếu thƣờng đƣợc dùng để sản xuất gelatin là phƣơng pháp
dùng acid và phƣơng pháp dùng kiềm. Gần đây việc sử dụng enzyme để thủy phân
collagen thành gelatin cũng đang đƣợc nghiên cứu.
a. Phương pháp thủy phân bằng acid
Việc thủy phân bằng acid ngày càng phổ biến, quá trình thủy phân bằng acid có thể
rút ngắn thời gian thủy phân xuống còn 10 – 48h.
Trong quá trình sản xuất nguyên liệu đƣợc ngâm trong dung dịch acid với nồng độ
tối đa là 5%, các acid thƣờng đƣợc sử dụng là: HCl, H2SO4, H3PO4, với nhiệt độ
thích hợp nhất là 15oC. Quá trình thủy phân đƣợc ngừng lại khi nguyên liệu bị acid
hóa hoàn toàn và đạt đƣợc đến độ phồng tối đa, cuối tiến trình xử lý nguyên liệu
đƣợc rửa lại bằng nƣớc có nhiệt độ bằng với nhiệt độ thủy phân (Fereidoon Shahidi,
2007).
b. Phương pháp thủy phân bằng dung dịch kiềm
Nguyên liệu đƣợc ngâm trong môi trƣờng kiềm (thƣờng xử dụng vôi hoặc NaOH)
trong nhiều ngày ở nhiệt độ môi trƣờng. Dung dịch thu đƣợc sau quá trình xử lý bảo
đảm loại trừ hiệu quả chất béo, các protein không bền và các phân tử nhỏ ở dạng
polysaccharide và các hợp chất hữu cơ nhỏ khác. Từ sự loại trừ này, mục đích quan
trọng của quá trình thủy phân bằng kiềm là để tiêu hủy một vài liên kết hóa học
trong collagen làm cho collagen có thể hòa tan trong nƣớc, quá trình xử lý kiềm kéo
dài từ 6 – 20 tuần.
Phƣơng pháp xử lý bằng kiềm có thể loại bỏ đƣợc một lƣợng đáng kể phi collagen
(Fereidoon Shahidi, 2007).
2.4.2.4 Cấu tạo và thành phần hóa học của gelatin

a. Cấu tạo

Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng

5


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

Hình 2 : Đoạn cấu trúc của gelatin
Nguồn : http//www.gelatin.co.za

Gelatin đƣợc cấu tạo là một chuỗi acid amin gồm 3 acid amin chủ yếu là glycin,
prolin và hydroprolin. Các acid amin trong phân tử gelatin liên kết với nhau tạo
thành một chuỗi xoắn ốc có khả năng giữ nƣớc.
Ngoài 3 acid amin trên trong gelatin chứa 18 trong 20 loại acid amin đƣợc tìm thấy
trong protein: tyrosin, methionin, histidin, hydroxylysin, isoleucin, phenylalanin,
threonin, valin, leucin, lysin, serin, aspatic acid, arginin, glutamic acid, alanin,
hydroxyprolin, prolin, glycin. Mỗi loại chứa một hàm lƣợng nhất định trong gelatin.
Các acid amin đƣợc liên kết với nhau bởi liên kết peptid. Gelatin là loại protein
không hoàn hảo vì không chứa tryptophan và thiếu isoleucine, threonin và
methionine. Những acid amin chứa lƣu huỳnh khác nhƣ cysteine cũng thiếu hoặc
không có.
Hai chuỗi cấu trúc đặc trƣng của gelatin là:
 -Ala-Gly-Pro-Arg-Gly-Glu-4Hyp-Gly-Pro Gly-X-Y (trong đó X chủ yếu là Prolin và Y thƣờng là Hydroxyprolin)
b. Thành phần hóa học của gelatin
Bản chất của gelatin là protein, trong gelatin thành phần chủ yếu là protein, còn lại
là lƣợng ẩm còn lại trong quá trình sấy và muối khoáng.

Bảng 1: Thành phần hóa học của gelatin

Thành phần

Hàm lƣợng

Protein

85 – 90%

Ẩm

8 – 13%

Tro

0,5 – 2%

Nguồn: Võ Tấn Thành (2000)

Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng

6


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

Bảng 2: Thành phần acid amin trong gelatin

Acid amin

Tỷ lệ

Acid amin

Tỷ lệ

Acid amin

Tỷ lệ

Tyrosin

0,4

Threonin

2,0

Arginin

10,0

Methionin

0,7

Valin

2,2

Glutamic acid

10,3

Histidin

0,8

Leucin

2,5

Alanin

10,4

Hydroxylysin

0,9

Lysin

2,9

Hydroxyprolin

11,4

Isoleucin

1,0

Serin

3,4

Prolin

12,0

Phenylalanin

1,1

Aspatic acid

4,8

Glycin

23,2

Nguồn: Bringing Chemistry to Lyfe, 2003 được trích dẫn bởi Nguyễn Thị Thúy Hằng, 2011

2.4.2.5 Tính chất của gelatin
a. Sự hòa tan
Gelatin có khả năng hút nƣớc hoặc trƣơng nở khi đƣợc khuấy trong nƣớc nóng, tan

một phần trong nƣớc lạnh. Hấp thu nƣớc khoảng 5 – 10 lần thể tích của nó. Ở nhiệt
độ khoảng 40oC gelatin sẽ tan chảy ra và tạo thành gel khi làm nguội. Sự chuyển từ
dạng sol sang dạng gel có tính chất thuận nghịch và có thể lặp đi lặp lại nhiều lần,
đây là tính chất quan trọng đƣợc ứng dụng nhiều trong chế biến thực phẩm.
Độ hòa tan của gelatin bị ảnh hƣởng bởi nhiều yếu tố: nhiệt độ, nồng độ và kích
thƣớc hạt gelatin. Gelatin không tan trong alcohol và hầu hết các dung môi hữu cơ
khác.
b. Điểm đẳng điện
Gelatin hoạt động trong môi trƣờng acid và môi trƣờng kiềm khác nhau, tùy thuộc
vào pH, trong môi trƣờng acid, gelatin hoạt động mạnh hơn trong môi trƣờng kiềm.
Ở pH trung tính, gelatin hoạt động không đáng kể và đƣợc xem nhƣ là pH đẳng điện
hay điểm đẳng điện .
Điểm đẳng điện của gelatin có thể thay đổi khoảng 4,8 – 9,4 (Lâm Trọng Hiếu,
2003). Quá trình xử lý gelatin bằng acid tạo điểm đẳng điện cao pI = 7 – 9, sự thủy
phân bằng kiềm làm cho acid amin asparagine và gutamine của chuỗi polypeptide
trở thành acid aspatic và acid glutamic một cách nhanh chóng và kết quả là gelatin
đƣợc tạo ra có điểm đẳng điện thấp pI = 4,8 – 5,2.
c. Khả năng tạo gel
Thành phần của gelatin là các acid amin thu đƣợc từ sự thủy phân collagen. Khi các
phân tử protein bị biến tính tập hợp lại tạo thành một mạng lƣới không gian có trật
tự gọi là sự tạo gel.

Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng

7


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

Khi protein bị biến tính các cấu trúc (trừ cấu trúc bậc 1) bị phá hủy, liên kết giữa
các phân tử bị đứt. Các mạch polypeptide duỗi ra gần nhau tiếp xúc và liên kết với
nhau tạo thành mạng lƣới không gian 3 chiều, mỗi vị trí tiếp xúc của các mạch tạo
thành một nút. Các thành phần còn lại tạo thành một mạng lƣới không gian vô định
hình đầy pha phân tán (H2O) khi nồng độ tăng thì khả năng gel hóa tăng vì khả năng
tiếp xúc giữa các mạch tăng. Các mắt lƣới trong gel gelatin chủ yếu là các liên kết
hydro, liên kết hydro là liên kết yếu tạo ra sự linh động làm cho gel có đƣợc độ dẻo
nhất định. Khi nhiệt độ tăng liên kết hydro bị đứt và gel nóng chảy, khi để nguội
liên kết trở lại và gel đƣợc hình thành. Sự tạo ra các nút hƣớng trong gel cũng có thể
do sự tham gia của các liên kết tĩnh điện, liên kết cầu nối giữa các nhóm tích điện
ngƣợc dấu hoặc do liên kết giữa các nhóm điện cùng dấu qua các ion đa hóa trị nhƣ
Ca2+, trƣờng hợp này gel cứng chắc và bền hơn (Phạm Thu Cúc, 2002).
Để tạo gel tốt hơn, nguyên liệu có thể đƣợc acid hóa nhẹ hoặc kiềm nhẹ để đƣa pH
của protein về điểm đẳng điện làm cho lực đẩy trong gel bị triệt tiêu.
Độ bền gel là thuộc tính quan trọng nhất của gelatin và đƣợc định nghĩa là trọng
lƣợng (gram lực) cần thiết để đặt lên bề mặt gel với diện tích tiếp xúc là   r 2 (với r
là bán kính đầu đo, r = 2,5mm) làm cho gel bắt đầu vỡ, tiêu chuẩn để đo độ bền gel
là ở nhiệt độ khoảng 10oC.
d. Độ nhớt
Độ nhớt là tính chất quan trọng thứ hai của gelatin, độ nhớt phụ thuộc nhiều vào
nồng độ, độ nhớt tỉ lệ thuận với nồng độ của gelatin. Độ nhớt cũng phụ thuộc vào
nhiệt độ (trên 40oC độ nhớt bắt đầu giảm, độ nhớt giảm càng nhanh khi nhiệt độ
càng tăng), độ nhớt đạt cực tiểu tại điểm đẳng điện (pH = pI) của gelatin.
Độ nhớt làm ảnh hƣởng đến đặc tính của gel.
e. Điểm nóng chảy
Điểm nóng chảy là nhiệt độ mà ở đó có thể làm mềm gel của gelatin.
Các yếu tố ảnh hƣởng đến điểm nóng chảy:
 Thời gian ổn định: điểm nóng chảy của gelatin ở nhiệt độ cao, phụ thuộc
vào những điều kiện trong thời gian ổn định đầu tiên.

 Nồng độ: độ tinh khiết của gelatin càng cao thì điểm nóng chảy càng cao.
 Muối: NaCl hạ thấp điểm nóng chảy của gelatin.
f. Độ trong
Độ trong của gelatin phụ thuộc vào phƣơng pháp trích ly và điều kiện trích ly. Lần
trích ly đầu tiên cho gelatin có độ trong cao nhất, độ trong giảm dần ở những lần

Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng

8


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

trích ly tiếp theo. Dung dịch gelatin có độ trong kém nhất tại điểm đẳng điện. Để cải
tiến độ trong của gelatin, trong quá trình trích ly có thể tiến hành lọc, tẩy trắng hoặc
lắng trong.
g. Màu sắc
Gelatin thƣờng có màu hơi vàng cho đến vàng sậm, tuy nhiên màu sắc của gelatin
phụ thuộc rất nhiều vào nguồn nguyên liệu, phƣơng pháp sản xuất và số lần trích ly.
h. Độ ẩm
Hàm ẩm của gelatin có thể lên đến 16%, nhƣng gelatin thƣờng đƣợc bảo quản ở độ
ẩm 10 – 13%, ở nhiệt độ 25oC và độ ẩm là 13% thì gelatin cân bằng với độ ẩm
tƣơng đối của không khí RH = 60 – 65%.
2.4.2.6 Phân loại gelatin
Gelatin thƣơng phẩm có hai dạng A và B đƣợc ứng dụng rất khác biệt.
 Độ nhớt: cho lực bền gel tƣơng đƣơng nhƣng A ít hơn B
 Điểm đẳng điện: khi cần sử dụng điện tích âm nhƣ carrageenan, sử dụng
loại B thích hợp (Võ Tấn Thành, 2002).

Gelatin loại A là gelatin đƣợc sản xuất theo phƣơng pháp acid với nguồn nguyên
liệu chủ yếu là da (động vật có da mềm).
Gelatin loại B là loại geletin đƣợc sản xuất thao phƣơng pháp kiềm, với nguồn
nguyên liệu có nguồn gốc từ trâu, bò, bao gồm cả da và xƣơng.
Bảng 3: Phân loại gelatin

Loại

A

B

Nguyên liệu

Da, xƣơng

Xƣơng, lông

Xử lý

Acid

Vôi

Điểm đẳng điện

7,0 – 9,4

4,5 – 6,0

Nguồn: Võ Tấn Thành, 2000

2.4.2.7 Ứng dụng của gelatin
a. Trong công nghệ thực phẩm
Hầu hết ứng dụng của gelatin là lợi dụng tính chất vật lý đặc biệt của nó hơn là giá
trị dinh dƣỡng. Các tính chất quan trọng của gelatin là:
 Tạo gel thuận nghịch
 Nhiệt độ nóng chảy thấp
 Tạo gel một mình
Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng

9


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

Gelatin đƣợc sử dụng nhiều trong công nghệ thực phẩm với những tác dụng nhƣ:
 Tạo đông: gelly, jam
 Ổn định: kem
 Nhủ hóa: tạo khí
 Làm đặc: súp, đồ hộp
 Kết dính: kẹo, sản phẩm thịt
 Liên kết: thịt
 Làm trong rƣợu: lợi dụng phản ứng giữa tannin hoặc acid và protein
tạo kết tủa dễ lắng, các chất làm đục có thể hấp thụ trên bề mặt và bị loại bỏ. Liều
dùng 7 – 15g/100lít với rƣợu, nƣớc quả thì nồng độ cao hơn 20 – 120g/100lít (Võ
Tấn Thành, 2000).
b. Trong y học

Trong công nghệ dƣợc phẩm, gelatin đƣợc dùng làm vỏ thuốc nhộng cứng và mềm
để bảo vệ dƣợc phẩm không tiếp xúc với ánh sáng và oxy.
Gelatin còn là chất bổ sung vào khẩu phần làm tăng sức khỏe, làm chất nền cho
thuốc mỡ và hồ nhƣ kem đánh răng.
c. Trong nhiếp ảnh
Gelatin rất có ít trong các công đoạn pha chế nhũ tƣơng bạc halogenua để sản xuất
phim. Gelatin rất quan trọng khi phim tiếp xúc với ánh sáng hay khi phim đƣợc rửa.
d. Trong khoa học kỹ thuật
Gelatin đƣợc sử dụng rộng rãi trong khoa học nhƣ kỹ thuật đúc điện, chống thấm
nƣớc, nhuộm và phủ lam kính hiển vi. Gelatin là tác nhân nhũ tƣơng hóa, rất có ích
để kết hợp các chất lỏng và những chất phun xịt khác. Ở dạng ít tinh khiết hơn,
gelatin đƣợc dùng làm keo và chất hồ vải, keo có nguồn gốc từ gelatin đƣợc dùng
để dán nhãn trên trái cây và rau quả…

Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng

10


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

2.5 QUY TRÌNH VÀ THIẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
2.5.1 sơ đồ quy trình công nghệ
Da cá

Xử lý sơ bộ

Rửa

Thủy phân

Trích ly

Lọc

Cô đặc

Sấy

Nghiền

Thành phẩm
Hình 5: Quy trình sản xuất gelatin từ da cá tra

Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng

11


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

2.5.2 Thuyết minh quy trình
2.5.2.1 Da cá
Da cá đƣợc sử dụng để sản xuất gelatin chủ yếu là da cá tra, là nguồn phụ phẩm
đƣợc thải ra trong quá trình sản xuất cá tra file đông lạnh.
2.5.2.2 Xử lý sơ bộ

Da cá từ nhà máy chế biến thủy sản đem về đƣợc tiến hành rửa sạch bằng nƣớc sạch,
để ráo và cắt nhỏ (cắt từng khúc nhỏ), tùy từng điều kiện và dụng cụ thí nghiệm mà
cắt nhỏ phù hợp. Nếu chƣa đƣợc sử dụng ngay thì đem cấp đông và bảo quản ở
nhiệt độ -20oC.
2.5.2.3 Rửa
Sau khi cắt nhỏ, nguyên liệu đƣợc rửa với dung dịch NaOH 0,1N; 0,2N; 0,3N và
0,4N, lợi dụng tính xà phòng hóa của NaOH để loại bớt một lƣợng mỡ đáng kể ở da
cá. Da cá đƣợc ngâm trong dung dịch NaOH với tỉ lệ da cá/ dung dịch là 1:5 ở nhiệt
độ 40oC, 45oC, 50oC và thời gian là 10 phút, 15 phút và 20 phút.
2.5.2.4 Thủy phân
Dùng dung dịch acid acetic nồng độ 0,5%; 0,7% và 0,9% để thủy phân. Da cá sau
khi đƣợc rửa bằng NaOH tiến hành rửa lại bằng nƣớc sạch nhiều lần để đảm bảo
loại sạch NaOH, làm ráo rồi tiến hành thủy phân với dung dịch acid acetic tỉ lệ 1:3
(da cá/acid acetic).
2.5.2.5 Trích ly
Thủy phân xong da cá đƣợc đem trích ly gelatin trong nƣớc nóng
2.5.2.6 Lọc
Hỗn hợp sau khi trích ly đƣợc tiến hành lọc bằng vải lọc, sau đó lọc bằng bông gòn
để loại bỏ chất béo và các tạp chất còn lại sau quá trình thủy phân.
2.5.2.7 Cô đặc
Dung dịch sau khi lọc xong đƣợc tiến hành cô đặc để giảm bớt thời gian sấy khô.
2.5.2.8 Sấy
Dung dịch sau cô đặc đƣợc sấy ở nhiệt độ 105oC cho đến khi đạt độ ẩm ≤16%. Mục
đích của việc sấy: tăng thời gian bảo quản, thuận tiện cho việc sử dụng.
2.5.2.9 Nghiền
Sau khi sấy khô, gelatin thƣờng có kích thƣớc rất lớn, từng khối lớn hoặc bản to gây
khó khăn cho việc bảo quản và sử dụng. Gelatin khô đƣợc nghiền nhuyễn để thuận
tiện cho việc sử dụng cũng nhƣ bảo quản và vận chuyển.
Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng

12


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

2.5.2.10 Thành phẩm
Gelatin thƣờng đƣợc bảo quản trong túi PE đƣợc ghép kín lại hay trong chai có nắp
đậy kín, bảo quản nơi thoáng mát.

Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng

13


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

CHƢƠNG 3 PHƢƠNG TIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM
3.1 PHƢƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM
3.1.1 Thời gian và địa điểm
Địa điểm thí nghiệm: Phòng thí nghiệm bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa
Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trƣờng Đại học Cần Thơ.
Thời gian: 02/01/2012 – 28/04/2012
3.1.2 Nguyên vật liệu
Nguyên liệu đƣợc tiếp nhận từ Công ty Cổ Phần XNK thủy sản Cần Thơ –
CASIMEX .
Nguyên liệu phải tiếp nhận một lần đủ để sử dụng trong suốt quá trình làm thí

nghiệm để tránh sai số.
3.1.3 Hóa chất sử dụng
 NaOH độ tinh khiết 96,0%, sản phẩm của Trung Quốc.

Acid acetic có độ tinh khiết lớn hơn hoặc bằng 96,0%, sản phẩm của
Trung Quốc.
 Petroleum ether 60 – 90, sản phẩm của Trung Quốc.

Acid boric độ tinh khiết lớn hơn hoặc bằng 99,5%, sản phẩm của
Trung Quốc.
 H2SO4 đậm đặc, độ tinh khiết 95 – 98%, sản phẩm của Trung Quốc.
 K2SO4, CuSO4, selenium tinh khiết, sản phẩm của Trung Quốc.
3.1.4 Thiết bị , dụng cụ
 Cân điện tử AHAUS độ chính xác  0,0001g
 Tủ sấy
 Lò nung
 Water bath
 Hệ thống cất béo Soxlet
 Tủ đông AKIRA – URF 180
 Hệ thống đốt và cất đạm Micro Kjeldahl
 Thiết bị ly tâm tay
 Dụng cụ thủy tinh phòng thí nghiệm và nhiều dụng cụ khác nhƣ: rỗ
nhựa, thao, kéo…
Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng

14


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

3.2 PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM
3.2.1 Mục đích thí nghiệm
Mục đích: tìm ra nhiệt độ, nồng độ thích hợp cho quá trình rửa và thủy phân thu
đƣợc gelatin có độ bền gel, hiệu suất thu hồi tƣơng đối cao với nhiệt độ tƣơng đối
thấp, đồng thời cũng xác định đƣợc các thành phần cơ bản có trong gelatin da cá tra
và so sánh sự khác biệt của gelatin da cá tra với một số loại gelatin thƣơng mại khác.
3.2.2 Phƣơng pháp lấy mẫu và phƣơng pháp thí nghiệm
 Phƣơng pháp lấy mẫu
Da cá tra sau khi đƣợc loại bỏ tạp chất và rửa sạch bằng nƣớc sạch tiến hành cắt nhỏ,
để ráo sử dụng cho các thí nghiệm, mẫu chỉ lấy một lần tại công ty cổ phần XNK
Casimex. Nếu da cá chƣa đƣợc sử dụng thì chia thành từng bọc nhỏ mỗi bọc khoảng
200g (để dễ dàng khi lấy ra sử dụng) rồi đem trữ đông ở nhiệt độ -20oC. Suốt quá
trình thí nghiệm sử dụng cùng một nguồn nguyên liệu để tránh sai số.
 Phƣơng pháp thí nghiệm
Thí nghiệm đƣợc bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 3 nhân tố đƣợc lặp lại từ 2 đến 3
lần tùy thí nghiệm, kết quả đƣợc tính toán và xử lý bằng phần mềm Excel 2003 và
Staragaphics Centurion v.15.2. Thông số tối ƣu của thí nghiệm trƣớc đƣợc chọn làm
cơ sở để khảo sát thí nghiệm tiếp theo.
3.2.3 Phƣơng pháp phân tích
 Xác định phần trăm chất khô
Phần trăm chất khô đƣợc phân tích bằng cách sấy mẫu ở 105oC đến khối lƣợng
không đổi.
 Xác định hàm lƣợng lipid
Dùng dung môi petroleum ether nóng để hòa tan tất cả chất béo tự do trong nguyên
liệu. Sau khi đuổi bay hết dung môi, cân lƣợng chất béo còn lại và tính ra hàm
lƣợng lipid có trong mẫu.
 Xác định hàm lƣợng protein
Protein tổng số đƣợc xác định bằng cách xác định hàm lƣợng nitơ tổng số theo

phƣơng pháp Kjeldahl, sau đó nhân kết quả với hệ số đặc trƣng.
 Xác định hàm lƣợng tro
Hàm lƣợng tro đƣợc xác định bằng cách nung mẫu ở nhiệt độ 600oC thời gian 6h
tiến hành cân và nung tiếp đến khi tro trắng cân lại và tính ra phần trăm tro có trong
mẫu.

Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng

15


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

 Xác định nồng độ NaOH thích hợp để làm sạch da cá
Thí nghiệm đƣợc thực hiện bằng cách cho 25g da cá đã đƣợc xử lý bằng nƣớc sạch
và ly tâm hết nƣớc, đem đi ngâm rửa bằng NaOH với các nồng độ 0,1N; 0,2N; 0,3N
và 0,4N, các mức nhiệt độ 40oC, 45oC, 50oC và thời gian 10 phút, 15 phút và 20
phút. Quá trình ngâm rửa đƣợc thực hiện trong thiết bị water bath, tỉ lệ ngâm rửa là
1:5 (da cá:dung dịch NaOH)
 Xác định nồng độ CH3COOH thích hợp để thủy phân da cá
Thí nghiệm đƣợc thực hiện bằng cách cho 25g da cá đƣợc thực hiện ngâm rửa (với
chế độ rửa tối ƣu ở thí nghiệm 1) vào cốc thủy tinh đã chứa sẵn dung dịch
CH3COOH với các nồng độ 0,5%; 0,7%; 0,9% đƣợc gia nhiệt đến các mức nhiệt độ
45oC, 50oC, 55oC và giữ trong các khoảng thời gian khác nhau 5 giờ, 6 giờ và 7 giờ,
ngâm xong đƣợc tiến hành lọc và cho vào các cốc cùng thể tích, cho vào tủ mát 8 –
10oC sau 1 giờ tiến hành đo độ bền gel.
 Tính hiệu suất thu hồi protein sản phẩm
Gọi X(g) là lƣợng protein có trong A(g) da cá

W (g) là lƣợng nƣớc có trong A(g) da cá
Y (g) là lƣợng protein có trong gelatin thu đƣợc từ A(g) da cá (tính theo căn bản
khô)
Lƣợng protein có trong A(g) da cá tính theo căn bản khô
X* 

X
(g)
A W

Hiệu suất thu hồi =

Y
100(%)
X*

Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng

16


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

3.2.4 Một số thiết bị đƣợc sử dụng trong thí nghiệm

Hình 3: Cân điện tử

Hình 4: Lò nung

Hình 5: Water bath

Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng

17