thử nghiệm nghiên cứu ly trích gelatin từ da và vẩy cá lau kiếng (hypostomus plecotomus)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA THỦY SẢN

PHAN THỊ THÙY DƯƠNG

THỬ NGHIỆM NGHIÊN CỨU LY TRÍCH GELATIN
TỪ DA VÀ VẨY CÁ LAU KIẾNG (Hypostomus
plecotomus)

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN

1


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA THỦY SẢN

PHAN THỊ THÙY DƯƠNG

THỬ NGHIỆM NGHIÊN CỨU LY TRÍCH GELATIN
TỪ DA VÀ VẨY CÁ LAU KIẾNG (Hypostomus
plecotomus)

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
ThS. NGUYỄN THANH TRÍ

2012

2


LỜI CẢM ƠN
Suốt quảng thời gian tiến hành luận văn là khoảng thời gian vất vả và có
nhiều khó khăn, nhưng Cha Mẹ, Thầy Cô và Bạn bè luôn đồng hành sát cánh cùng
tôi. Giúp tôi vượt qua tất cả để hoàn thành đề tài “Thử nghiệm nghiên cứu ly
trích gelatin từ da và vẩy cá Lau Kiếng”. Qua đây tôi xin được gửi lời cảm ơn
chân thành của tôi đến:
Cha Mẹ tôi, là nguồn động lực to lớn giúp tôi vượt qua hết những khó
khăn.
Thầy Nguyễn Thanh Trí là người đã hướng dẫn tôi tận tình và truyền đạt
nhiều kinh nghiệm quý báu cho tôi.
Cô Đỗ Thị Thanh Hương, Cô Lê Thị Minh Thủy và Anh Nguyễn Thanh
Phong, Bộ môn Dinh Dưỡng và Chế Biến Thủy Sản, Khoa Thủy Sản, Trường Đại
học Cần Thơ, luôn quan tâm và giúp đỡ tôi nhiệt tình.
Toàn thể quý Thầy Cô Bộ môn Dinh Dưỡng và Chế Biến Thủy Sản, Khoa
Thủy Sản, Trường Đại học Cần Thơ đã tận tình giảng dạy những kiến thức bổ ích
cho tôi.
Cảm ơn bạn bè và người thân đã luôn sát cánh cùng tôi, chia sẻ những khó
khăn, giúp đỡ tôi về mọi mặt trong suốt thời gian tôi học tập và hoàn thành đề tài.
Xin nhận nơi tôi lòng biết ơn chân thành và sâu sắc!
Cần Thơ, Ngày 05 Tháng 12 Năm 2012
Sinh viên thực hiện

Phan Thị Thùy Dương

3

LỜI CẢM ƠN................................................................................................. 1
MỤC LỤC ...................................................................................................... 2
DANH SÁCH BẢNG ..................................................................................... 2
DANH SÁCH HÌNH ...................................................................................... 4
TÓM TẮT ........................................................................................................
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ............................................................................. 1
1.1 Đặt vấn đề ........................................................................................ 1
1.2 Mục tiêu của đề tài ........................................................................... 1
1.3 Nội dung nghiên cứu ........................................................................ 1
1.4 Thời gian thực hiện .......................................................................... 1
CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU.......................................................... 2
2.1 Giới thiệu về nguồn nguyên liệu cá Lau Kiếng ................................. 2
2.2 Giới thiệu về gelatin.......................................................................... 2
2.2.1 Collagen .................................................................................. 2
2.2.2 Gelatin..................................................................................... 3
2.2.3 Sự chuyển hóa collagen – gelatin............................................. 3
2.2.4 Cấu trúc của gelatin ................................................................. 4
2.2.5 Một số tính chất hóa lý của gelatin .......................................... 4
2.2.6 Ứng dụng của gelatin............................................................... 4
2.3 Một số nghiên cứu liên quan ............................................................. 6
CHƯƠNG 3 : PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......... 10
3.1 Phương tiện nghiên cứu .................................................................. 10
3.1.1 Nguyên liệu ........................................................................... 10
3.1.2 Hóa chất sử dụng................................................................... 10
3.1.3 Thiết bị và dụng cụ ................................................................ 10
3.2 Phương pháp nghiên cứu................................................................. 10
3.2.1 Quy trình ly trích gelatin dự kiến ........................................... 11
3.2.2 Thí nghiệm 1 : Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ và thời gian
ngâm NaOH đến khả năng khử protein............................................... 12

3.2.3 Thí nghiệm 2 : Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ và thời gian
ngâm CH3COOH đến khả năng khử khoáng ....................................... 13
3.2.4 Thí nghiệm 3 : Khảo sát ảnh hưởng của thời gian nấu chiết
đến chất lượng sản phẩm .................................................................... 14
3.2.5 Thí nghiệm 4 : Xác định các chỉ tiêu của sản phẩm................ 15
3.3 Phương pháp phân tích và xử lý số liệu........................................... 15
CHƯƠNG 4 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................ 16
4.1 Thành phần hóa học của nguyên liệu vảy và da cá........................... 16
4.2 Ảnh hưởng của nồng độ và thời gian ngâm NaOH đến hiệu quả
4


khử protein ........................................................................................... 17
4.3 Ảnh hưởng của nồng độ và thời gian ngâm CH3OOH đến hiệu quả
khử khoáng........................................................................................... 19
4.4 Ảnh hưởng của thời gian nấu chiết đến hiệu suất thu hồi và giá trị
cảm quan của gelatin .......................................................................... 21
4.4.1 Ảnh hưởng của thời gian nấu chiết đến hiệu suất thu hồi sản
phẩm .................................................................................................... 21
4.4.2 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian nấu chiết đến chất
lượng
cảm quan sản phẩm .............................................................................. 22
4.5 Kết quả so sánh gelatin vảy cá và geletin thương phẩm .................. 23
4.5.1 Kết quả phân tích ẩm ................................................................. 23
4.5.2 Kết quả phân tích khoáng .......................................................... 25
4.5.3 Kết quả đánh giá cảm quan ...................................................... 26
4.5.4 Giá thành sản xuất 1kg gelatin vảy cá ........................................ 27
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................. 28
5.1 Kết luận........................................................................................... 28
5.2 Kiến nghị ........................................................................................ 29

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................. 30
PHỤ LỤC ..................................................................................................... 31

5


DANH SÁCH BẢNG
Bảng 3.1. Phân tích các chỉ tiêu của mẫu và sản phẩm .................................. 19
Bảng 4.1 Thành phần hóa học của vảy và da cá Lau Kiếng ........................... 16
Bảng 4.2 : Hàm lượng protein còn lại trong da và vảy cá sau khi được xử lý
bằng NaOH................................................................................................... 17
Bảng 4.3 : Hàm lượng khoáng còn lại trong da và vảy cá sau khi được xử lý
bằng CH3COOH ........................................................................................... 19
Bảng 4.4 Hiệu suất thu hồi gelatin ở các mốc thời gian khác nhau ................ 21
Bảng 4.5 Bảng điểm TBCTL của gelatin theo thời gian nấu chiết ................ 22
Bảng 4.6 Độ ẩm của 2 loại gelatin................................................................. 23
Bảng 4.7 Hàm lượng khoáng của 2 loại gelatin ............................................. 25
Bảng 4.8 Kết quả đánh giá cảm quan 3 loại gelatin khác nhau ...................... 26
Bảng 4.9. Dự toán chi phí sản xuất 1kg vảy cá .............................................. 27
Bảng 4.10 Dự toán chi phí sản xuất 1kg vảy cá ............................................. 27

6


DANH SÁCH HÌNH
Hình 1. Cá Lau Kiếng ( cá Tỳ Bà) .............................................................. 2
Hình 2.1 Cấu trúc của gelatin ..................................................................... 4
Hình 2.2: Sơ đồ quy trình ly trích gelatin tham khảo từ da cá Tra .............. 7
Hình 3.1 Quy trình ly trích gelatin dự kiến ............................................... 11
Hình 3.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1........................................................... 12

Hình 3.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2........................................................... 13
Hình 3.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3........................................................... 14
Hình 4.1 Thành phần hóa học nguyên liệu da và vảy cá........................... 16
Hình 4.2 Đồ thị thể hiện hàm lượng protein sau khi xử lý bằng
NaOH ................................................................................................................. 17
Hình 4.3 Đồ thị thể hiện hàm lượng khoáng sau khi xử lý bằng
CH3COOH ............................................................................................... 19
Hình 4.4 Đồ thị thể hiện hiệu suất thu hồi gelatin ở thời gian
nấu khác nhau .......................................................................................... 21
Hình 4.5 Đồ thị điểm cảm quan gelatin theo thời gian nấu chiết ............... 22
Hình 4.6 Đồ thị thể hiện độ ẩm của 2 loại gelatin ..................................... 23
Hình 4.7 Đồ thị thể hiện hàm lượng khoáng của 2 loại gelatin.................. 25
Hình 4.8 Đồ thị thể hiện điểm TBCTL của 3 loại gelatin.......................... 26
Hình 5.1. Sơ đồ quy trình ly trích gelatin từ vảy cá Lau Kiếng ................. 28

7


DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT
FAO
: Food and Agriculture Organization
WHO
: World Health Organization
V/W
: Thể tích dung dịch (ml) / khối lượng nguyên liệu (g)
TCVN
: Tiêu chuẩn Việt Nam
ĐTBCTL : Điểm trung bình có trọng lượng

8

TÓM TẮT
Đề tài “Thử nghiệm nghiên cứu ly trích gelatin từ da và vẩy cá Lau
Kiếng (Hypostomus plecotomus)” được thực hiện nhằm khai thác và tận dụng
nguồn nguyên liệu cá Lau Kiếng có sẵn, chưa được nghiên cứu rộng rãi để làm đa
dạng thêm các sản phẩm gelatin trên thị trường và giúp loài cá này trở nên hữu ích
hơn. Để khảo sát khả năng ly trích gelatin nhằm tìm ra các thông số tối ưu và quy
trình trích ly thích hợp, các thí nghiệm được tiến hành để khảo sát ảnh hưởng của
các thông số như: nồng độ và thời gian ngâm NaOH thích hợp để khử protein
trong nguyên liệu, nồng độ và thời gian ngâm CH3COOH thích hợp để khử
khoáng trong nguyên liệu, thời gian nấu chiết tối ưu được đánh giá qua các chỉ
tiêu cảm quan và hiệu suất thu hồi. Từ các kết quả của các thí nghiệm, rút ra được
các thông số kỹ thuật tối ưu cho quy trình ly trích gelatin như sau: Thời gian thích
hợp để khử protein trong nguyên liệu là 9 h ứng với nồng độ NaOH là 1N; thời
gian thích hợp để khử khoáng trong nguyên liệu là 12h ứng với nồng độ
CH3COOH là 15%; thời gian nấu chiết gelatin thích hợp là 12h.

9


CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1 Đặt vấn đề
Gelatin được biết đến với vai trò là phụ gia thực phẩm, ngoài ra nó
còn được ứng dụng rộng rãi ở nhiều lĩnh vực khác như: công nghiệp, dược
phẩm và cả ngành nhiếp ảnh…Mỗi năm trên thế giới sản xuất khoảng
140.000 đến 160.000 tấn gelatin và lượng gelatin sử dụng trong thực phẩm
mỗi năm tăng khoảng 3%, chủ yếu là dùng trong sản xuất bánh kẹo và các
loại thực phẩm năng lượng thấp.
Ngành thủy sản Việt Nam hiện nay đang trên đà phát triển, bên cạnh

những loài thủy sản có giá trị kinh tế cao thì một số loài lại có xu hướng
gây hại hoặc chưa được khai thác. Trong số đó cá Lau Kiếng được xem như
là một mối nguy cho ngành thủy sản.
Để các nguồn thủy sản không trở nên vô ích, thử nghiệm nghiên cứu
ly trích gelatin từ da và vẩy cá Lau Kiếng sẽ làm đa dạng hơn các nguồn
sản phẩm gelatin. Mặt khác sẽ thử nghiệm khai thác những lợi ích từ cá Lau
Kiếng, để đưa loài cá này dần trở thành loài có tiềm năng kinh tế.
1.2 Mục tiêu của đề tài
Nghiên cứu tìm ra quy trình thích hợp để ly trích gelatin từ da và vẩy
cá Lau Kiếng.
1.3 Nội dung nghiên cứu
Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ NaOH đến khả năng khử protein
trong nguyên liệu.
Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ CH3COOH và thời gian thủy phân
đến khả năng khử khoáng trong nguyên liệu.
Khảo sát ảnh hưởng của thời gian nấu chiết đến hiệu suất thu hồi sản
phẩm.
Xác định các chỉ tiêu của sản phẩm.
1.4 Thời gian thực hiện
Từ tháng 8/2012 đến tháng 11/2012.

10


CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 Giới thiệu về nguồn nguyên liệu cá Lau Kiếng
Tên khoa học: Hypostomus Plecostomus.
Tên tiếng Anh: Suckermounth Catfish.
Họ: Loriidea.
Giống: Hypostomus.

Hình 1. Cá Lau Kiếng ( cá Tỳ Bà).
Cá Lau Kiếng có nguồn gốc từ Trung và Nam Mỹ, phần lớn tập
trung ở lưu vực sông Amazon, du nhập vào nước ta qua con đường cá cảnh
và ngày càng phát triển rộng rãi khắp khu vực Đồng bằng Sông Cửu Long.
Cá Lau Kiếng còn có biên độ nhiệt khá rộng, là một loài nhiệt đới
nhưng cũng có thể ở những nơi có nhiệt độ khá lạnh trong mùa đông. Ở Mỹ
cá Lau Kiếng hiện diện trong tự nhiên ở cả các bang như Colorado,
Connecticut và Pennsylvania. Một số quan sát ghi nhận rằng cá Lau Kiếng
có thể di chuyển trên cạn ở một khoảng cách nhất định để chuyển từ vực
nước này sang vực nước khác.
Tuy là một loài ăn tạp, nhưng thức ăn chính của cá chủ yếu là rong
tảo bám trên nền đáy hoặc bề mặt thực vật. Cá Lau Kiếng hoạt động về
đêm, được xem là khá “hiền” đối với các loài cá khác, nhưng đôi khi lại
hung hăng đối với đồng loại. Ở môi trường mới, một số loài cá Lau Kiếng
có thể đạt đến kích thước 70cm trong khi ở nguyên quán chúng lớn nhất chỉ
vào khoảng 30cm.
(Nguồn:http://www. luandatgiang.blogspot.com)
2.2 Giới thiệu về gelatin
2.2.1 Collagen
Collagen là thành phần cấu trúc chính của các sợi mô cơ liên kết
màu trắng, nó hiện diện tất cả trong các mô và cơ quan. Collagen chiếm
khoảng 30% thành phần cấu tạo của tất cả các protein có trong động vật có
xương sống và không có xương sống. Dưới kính hiển vi, collagen hiện diện
là các sợi trắng đục được bao quanh bởi các protein và mucopolysaccharide
khác.
Thành phần axit amin của collagen gồm có 18 trong số 20 loại axit
amin được tìm thấy trong protein. Collagen chứa nhiều Glysin, Prolin và
Hydroprolin. Các axit amin khác chỉ chiếm khoảng 13% – 15%.
11

Khi làm biến tính collagen bằng các tác nhân như nhiệt, vật lý hoặc
hóa học ta thu được gelatin.
2.2.2 Gelatin
Gelatin là một hợp chất cao phân tử thu được từ sự chuyển hóa của
collagen, là thành phần protein cơ bản của động vật tìm thấy trong xương,
da, gân (Ramchandran, 1967).
Theo báo cáo số 40B của tổ chức y tế thế giới (FAO/WHO, 1973)
giới thiệu về tiêu chuẩn, sự nhận dạng và phân loại gelatin như là một thực
phẩm có thể ăn được.
2.2.3 Sự chuyển hóa collagen – gelatin
Sự chuyển đổi collagen thành gelatin là cần thiết trong việc sản xuất
gelatin. Đó là sự chuyển đổi của những sợi collagen cao phân tử không tan
trong nước tạo thành một hệ thống khử polyme gọi là gelatin có thể tan
trong nước đã được mô tả bởi Veis (1964).
Mặc dù sản xuất gGelatin với phương pháp hiện đại đã được dùng
nhưng sản xuất gelatin thương mại vẫn còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Để
chuyển hóa collagen thành gelatin thì đòi hỏi phải dùng chất xúc tác. Cách
đơn giản nhất là làm biến đổi tính tan của collagen. Biến tính nhiệt có thể
thực hiện bằng cách gia nhiệt collagen trong môi trường axit yếu ở 400C. Ở
chế độ xử lý này, các sợi collagen tách ra thành các đơn vị tropo collagen
do bị cắt đứt liên hết hydro và liên kết kị nước, những liên kết này giúp cho
sự ổn định đường xoắn ốc của collagen (John and Courts, 1977). Giai đoạn
tiếp theo trong sự thủy phân collegan là sự duỗi thẳng của mạch bao gồm cả
sự cắt đứt cầu nối giữa các phân tử của ba chuỗi xoắn ốc và giúp gelatin hòa
tan.
Sự thủy phân gelatin có thể tạo nên:
-

Sự hình thành của ba chuỗi  độc lập

-

Sự hình thành một chuỗi  (2 chuỗi  được liên kết bởi một hoặc

hai liên kết cộng hóa trị) và một chuỗi  độc lập.
-

Sự tạo thành một chuỗi  (gồm 3 chuỗi liên kết bởi cầu nối đồng

hóa trị).
Sự khác biệt chủ yếu giữa sự hình thành chuỗi  ,  ,  của gelatin
là trọng lượng phân tử. Sự hình thành chuỗi  có trọng lượng phân tử thay
đổi từ 80.000 đến 125.000, chuỗi  từ 160.000 đến 250.000 và chuỗi  từ
240.00 đến 375.000 (Poppe, J.1995).

12


2.2.4 Cấu trúc của gelatin

.
Hình 2.1 Cấu trúc của gelatin
Giống như cấu trúc của collagen, gelatin có cấu trúc dạng chuỗi.
Chuỗi gelatin gồm những phân tử có kích thước siêu nhỏ liên kết lại với
nhau bằng liên kết hydro tạo thành mạng lưới gelatin.
Công thức tiêu biểu của gelatin là: – Alanin – Glycin – Prolin –
Arginin – Glycin – Glutamic – 4 Hydroproline – Glycin – Prolin –
Vì vậy khi phối trộn chitosan và gelatin sẽ xảy ra tương tác hóa học

giữa nhóm – NH2 của chitosan và nhóm – COOH của gelatin.
2.2.5 Một số tính chất hóa lý của gelatin
 Sự hòa tan
Gelatin không tan trong nước dưới 200C mà chỉ hút nước và trương
nở. Khi nhiệt độ tăng lên, nó tan và hình thành dung dịch thể keo. Dung này
đem làm lạnh, dù nồng độ rất thấp (0,25%) cũng có thể đông đặc.
Mức độ hòa tan của gelatin bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như: nhiệt
độ, nồng độ và kích thước hạt. Gelatin không tan trong alcohol và hầu hết
các dung môi hữu cơ khác.
Lực liên kết keo đông của gelatin là liên kết hydro thông qua cầu nối
hydrat. Khi nhiệt độ tăng lên, keo đông tan ra hết do hydro không bền nhiệt,
nếu nồng độ dung dịch trên 1% khi làm lạnh thì đông đặc trở lại. Sức đông
của dung dịch keo cũng liên quan đến nguyên liệu và mức độ tinh khiết của
nguyên liệu.
 Điểm đẳng điện
Gelatin có thể hoạt động được trong môi trường kiềm hoặc axit phụ
thuộc vào pH. Trong dung dịch axit, gelatin tham gia tích cực hơn dung
dịch kiềm. Ở pH trung tính, gelatin tham gia không đáng kể và được biết
như điểm
13


đẳng điện của nó. Điểm đẳng điện của gelatin có thể thay đổi từ 4,8 đến 9,4
(Eastoe et al. 1961). Quá trình xử lý gelatin bằng axit tạo điểm đẳng điện
cao: pI = 7 ÷ 9.
 Độ ẩm
Độ ẩm có thể lên đến 16%, thông thường là 10 – 13% vì ở độ ẩm
13%, nhiệt độ thủy tinh hóa của gelatin là 64 0C, giúp giảm kích thước các
hạt và làm quá trình chế biến dễ dàng hơn. Ở độ ẩm 6 – 8%, gelatin có tính
hút ẩm cao và khó xác định chính xác tính chất vật lý.

 Độ nhớt
Độ nhớt của gelatin làm ảnh hưởng đến đặc tính gel và điểm nóng
chảy. Gelatin có độ nhớt cao thì mức độ nóng chảy và sự hình thành gel sẽ
cao hơn so với gelatin có độ nhớt thấp.
Độ nhớt phụ thuộc vào nồng độ, nồng độ gelatin càng cao thì độ nhớt
càng cao. Ngoài ra độ nhớt cũng phụ thuộc vào nhiệt độ (trên 400C thì độ
nhớt giảm, độ nhớt tỉ lệ nghịch với nhiệt độ). Ở điểm đẳng điện pI, độ nhớt
của gelatin là thấp nhất.
2.2.6 Ứng dụng của gelatin
 Trong thực phẩm
Trong công nghiệp thực phẩm, gelatin được dùng rất nhiều với các
chức năng: làm khô và bảo quản trái cây và thịt, làm trong cà phê, bia, rượu
và nước ép trái cây, chế biến sữa bột và những loại thức ăn bột khác.
Gelatin cũng được dùng làm tác nhân kết dính hoặc bao phủ trong thịt và
thịt đông. Hãng làm bánh dùng gelatin để làm bánh trứng đường, bánh kem
dài, và các loại bánh chọn lọc khác. Gelatin là thành phần cơ bản để sản
xuất kẹo dẻo, kẹo mềm, kẹo nuga. Sản xuất kem cần gelatin để duy trì nhũ
tương bền của các nguyên liệu và tạo hình cho cây kem. Hàm lượng gelatin
sử dụng trong các món tráng miệng là 8 – 10% khối lượng khô, trong
yogurt là 0,3 – 0,5% với chức năng là chất làm đặc, trong thịt đông là 2 –
3%, trong bánh mứt là 1,5 – 2,5%.
 Trong y học
Trong công nghiệp dược phẩm, gelatin được dùng làm vỏ thuốc
nhộng cứng và mềm để bảo vệ dược phẩm không tiếp xúc với ánh sáng và
ôxy. Gelatin còn là chất bổ sung vào khẩu phần và tăng cường sức khỏe,
syro..., chất nền cho thuốc mỡ và hồ như kem đánh răng.
 Trong kỹ thuật nhiếp ảnh
Nhờ tính chất vật lý và hóa học độc đáo của gelatin mà chất này trở
thành một phần quan trọng trong công nghiệp phim ảnh Gelatin rất có ích
14

trong các công đoạn pha chế nhũ tương bạc halogenua để sản xuất phim.
Gelatin rất quan trọng khi phim tiếp xúc với ánh sáng hay khi phim được
rửa.
(Nguồn:http://www. giaoan.violet.vn)
2.3 Một số nghiên cứu liên quan
Những năm gần đây có một số nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến
quá trình nấu keo từ da cá Basa như:
Lâm Trọng Hiếu (2003), sinh viên Trường Đại học Cần Thơ đã xây
dựng quy trình sản xuất gelatin từ da cá Tra.
Năm 2005, Vũ Trần Tùng đã nghiên cứu thành phần hóa học của da
cá Basa, tối ưu hóa các công đoạn xử lý NaCl, NaOH và Citric. Từ đó đưa
ra quy trình sản xuất gelatin từ da cá Basa.
Nguyễn Thị Thùy Linh (2005), sinh viên Trường Đại học Cần Thơ
đã nghiên cứu ảnh hưởng của các loại acid đến chất lượng gelatin sản xuất
từ da cá Tra.

15


Quy trình ly trích gelatin tham khảo:
Da cá
Rửa 1 – Xử lý – Rửa 2
Ngâm vôi

Thời gian: 4 ngày
Nồng độ: 0,11%
v/w = 7/1

Rửa 3

Ngâm HCl

Thời gian: 1 đến 3 giờ
Nồng độ: 0,03 đến 0,06%
v/w = 6/1
Thay dung dịch HCl 2 lần

Rửa 4

Ngâm axit Citric

Thời gian: 30 phút
Nồng độ: 0,085 %
v/w = 6/1
15 phút thay C6H8C7.H2O một lần

Rửa 5
Thời gian: 100 phút
Nấu

Nhiệt độ: 70 – 800C
v/w = 2/1

Lọc
Làm đông – Tách nước
Thời gian: 2 – 3
ngày
Sấy

Nhiệt độ: 50 – 550C
Độ ẩm: 10 – 13 %
Nghiền
Gelatin
Hình 2.2: Sơ đồ quy trình ly trích gelatin từ da cá Tra của Phan Văn Trơn
(2009)

16


Thuyết minh quy trình:
 Nguyên liệu
Nguyên liệu là da cá Tra trong quy trình sản xuất sản phẩm cá Tra phi
lê đông lạnh của các nhà máy chế biến thủy sản trên địa bàn Tp Cần Thơ.
 Rửa
Mục đích: rửa sạch tạp chất và bụi bẩn, ngoài ra còn loại bỏ một phần
vi sinh vật bám trên bề mặt nguyên liệu.
Nguyên liệu nếu chưa được sử dụng ngay sẽ được cấp đông và bảo
quản ở nhiệt độ ≤ -18 0C cho đến khi sử dụng ( thời gian bảo quản không
quá 5 ngày).
Da cá được ngâm trong nước sạch khoảng 10 phút với tỉ lệ v/w= 6/1 (
dung dịch v, khối lượng da cá w).
 Xử lý
Nguyên liệu được cắt nhỏ ra, tùy theo kích thước ban đầu để tạo sự
đồng đều về kích cỡ và thuận tiện cho các công đoạn sau.
 Ngâm vôi
Mục đích là hòa tan, loại bỏ nhớt và các protein không bền, các phân tử
nhỏ dạng polysaccharide, các sắc tố. Ngoài ra còn phá vỡ các liên kết
protein trong nguyên liệu, tạo thuận lợi để collagen hòa tan dễ dàng hơn
trong nước.

 Ngâm axit HCl
Mục đích làm trung hòa lượng kiềm còn dư, khử khoáng có trong
nguyên liệu và phân giải collagen.
 Trích ly ( nấu)
Nấu là bước làm cho collagen biến thành gelatin dưới tác dụng của
nhiệt độ. Đưa nguyên liệu đã được thủy phân vào nước đun nóng để
collagen từ từ tách ra thành dung dịch keo. Tỉ lệ v/w= 2/1 với thời gian và
nhiệt độ nấu được khảo sát.
 Lọc
Dung dịch sau khi nấu được lọc qua lưới lọc hoặc bông gòn để thu
dung dịch keo và loại bỏ bã lọc.
 Làm đông, cắt nhỏ
Làm đông tạo điều kiện cho keo đông đặc, dễ dàng cắt sợi, tách một
phần nước ra khỏi dịch keo. Cắt sợi để làm tăng điện tích bay hơi và thuận
lợi cho quá trình sấy.
17


 Sấy
Mục đích: tách nước để đạt độ ẩm yêu cầu.
Sau khi cắt miếng cho vào dụng cụ tiến hành sấy khô. Keo trong công
đoạn làm đông có hàm lượng nước cao vì vậy nhiệt độ sấy ban đầu phải <
20 0C để tránh keo bị tan chảy, sau đó nâng dần lên từ 25 – 300C để đẩy
nhanh tốc độ sấy.
 Nghiền
Nghiền nhỏ để tạo kích thước đồng đều, tạo độ mịn và tăng giá trị cảm
quan cho sản phẩm.
 Thành phẩm, bảo quản
Sản phẩm bảo quản trong các túi PE hàn kín miệng, để nơi thoáng mát.
Bảo quản sản phẩm tránh tiếp xúc với các yếu tố môi trường, giữ ổn định

các thành phần trong sản phẩm, kéo dài thời gian sử dụng.

18


Chương 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 Phương tiện nghiên cứu
3.1.1 Nguyên liệu
Nguyên liệu chính cho việc nghiên cứu là da và vẩy cá Lau Kiếng.
Cá Lau Kiếng được thu mua tại các chợ, sau đó tiến hành tách lấy da và vẩy
rồi đem bảo quản lạnh chờ ly trích gelatin.
3.1.2 Hóa chất sử dụng
Dung dịch axit CH3COOH.
Dung dịch H2SO4 đậm đặc.
Dung dịch NaOH.
Chất xúc tác phân tích đạm.
Và một số hóa chất phân tích chuyên dùng trong phòng thí nghiệm.
3.1.3 Thiết bị và dụng cụ
Tủ sấy (1050C).
Tủ đông (-180C)
Bếp điện.
Nhiệt kế.
Cân điện tử ( cân 4 số lẻ).
Lò nung.
Hệ thống chưng cất đạm.
Bình hút ẩm.
Cốc sứ.
Và một số dụng cụ chuyên dùng trong phòng thí nghiệm.
3.2 Phương pháp nghiên cứu
Phân tích thành phần có trong nguyên liệu

Da và vẩy cá sau khi xử lý sạch sẽ đem đi phân tích một số chỉ tiêu hóa
học:
- Phân tích hàm lượng ẩm bằng phương pháp sấy đến khối lượng
không đổi.
- Xác định hàm lượng tro bằng lò nung.
- Phân tích hàm lượng đạm bằng phương pháp Kejdahl.

19


3.2.1 Quy trình ly trích gelatin dự kiến
Da và vẩy cá
Rửa 1 – Xử lý – Rửa 2
Thí nghiệm 1

Ngâm NaOH

Rửa 3

Ngâm CH3COOH

Thí nghiệm 2

Rửa 5
Thí nghiệm 3

Nấu chiết
Lọc

Thời gian: 12 – 18h

Làm đông – Tách nước
Nhiệt độ: < 15 0C
Thời gian: 2 – 3 ngày
Sấy
Nhiệt độ: 50 – 600C

Nghiền
Gelatin

Thí nghiệm 4

Hình 3.1 Quy trình ly trích gelatin dự kiến

20


3.2.2 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ NaOH đến khả
năng khử protein
Mục tiêu: Tìm ra nồng độ và thời gian ngâm thích hợp để khử
protein đạt hiệu quả cao nhất.
Chuẫn bị mẫu: Nguyên liệu được rửa sạch tạp chất bằng nước nóng
sau đó đem ngâm trong dung dịch NaOH với tỉ lệ v/w= 6/1 ở các nồng độ
và thời gian ngâm khác nhau. Khối lượng mỗi mẫu là 10g.
Cách tiến hành: Da và vảy cá sau khi tách hết phần thịt sẽ đem rửa
với nước nóng nhằm loại chất bẩn và được cắt nhỏ để tạo đồng đều về kích
thước và thuận lợi cho thí nghiệm, sau đó tiến hành cân mẫu, mỗi mẫu 10g
cho vào bình tam giác 100 ml . Chuẩn bị dung dịch ngâm với 3 nồng độ đã
chọn, tỉ lệ v/w=6/1, tức 10g mẫu sẽ cho ngâm với 60ml dung dịch NaOH.
Ngâm mẫu với những mốc thời gian đã chọn sau đó lấy mẫu ra, rửa với
nước sạch và nước nóng rồi đem phân tích protein.

Số nhân tố: 2 nhân tố ( thời gian và nồng độ)
Số nghiệm thức: 3
Số lần lặp lại: 2
Tổng số mẫu thí nghiệm: 18
 Quy trình thí nghiệm:
Nguyên liệu
Rửa – Xử lý
Ngâm NaOH
Nồng độ
(N)

6

0,5
1
1,5

Thời gian
(h)

Kiểm tra hàm lượng protein
Mẫu tối ưu
Hình 3.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1

21

9
12

3.2.3 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ CH3COOH và
thời gian thủy phân đến khả năng khử khoáng trong nguyên liệu.
Mục tiêu: Tìm ra nồng độ CH3COOH và thời gian thủy phân thích
hợp để khử khoáng trong nguyên liệu.
Chuẩn bị mẫu: Dùng mẫu tối ưu ở thí nghiệm 1, rửa lại với nước
nóng sau đó ngâm tiếp mẫu với dung dịch CH3COOH (tỉ lệ v/w= 6/1) ở
những nồng độ và khoảng thời gian khác nhau, 2h thay dung dịch 1 lần.
Khối lượng mẫu là 10g, thí nghiệm 2 lần lặp lại.
Cách tiến hành: Chuẩn bị mẫu đã ngâm NaOH để tiếp tục thí nghiệm
2, ngâm mẫu với dung dịch CH3COOH, tỉ lệ v/w=6/1. Sau đó rửa sạch mẫu
với nước nóng và đem phân tích khoáng.
Số nhân tố: 2 nhân tố ( thời gian và nồng độ)
Số nghiệm thức: 3
Số lần lặp lại: 2
Tổng số mẫu thí nghiệm: 18 mẫu.
 Quy trình thí nghiệm:
Nguyên liệu
Rửa
Ngâm NaOH
Rửa nước nóng
Ngâm CH3COOH
5

6
Thời gian
(h)

Nồng độ
(%)

9
12

Kiểm tra hàm lượng Khoáng
Mẫu tối ưu
Hình 3.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2

22

10
15


3.2.4 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian nấu chiết đến
hiệu suất thu hồi và chất lượng cảm quan của sản phẩm.
Mục tiêu: Tìm ra thời gian nấu chiết để hiệu suất và đạt giá trị cảm
quan tối ưu.
Chuẩn bị mẫu: Chuẩn bị mẫu theo quy trình tạo ra mẫu tối ưu, rửa
mẫu lại với nước nóng sao đó tiến hành nấu chiết ở những thời gian nấu
khác nhau.
Cách tiến hành: Mẫu sau khi ngâm CH3COOH với thời gian và
nồng độ tối ưu sẽ được ly trích ở những thời gian khác nhau. Tỉ lệ nấu chiết
v/w= 1/4, thời gian nấu: 70 – 800C. Khối lượng mỗi mẫu là 30g.
Số nhân tố: 1 nhân tố ( thời gian )
Số nghiệm thức: 3
Số lần lặp lại: 3 lần
Tổng số mẫu thí nghiệm: 9 mẫu
 Quy trình thí nghiệm:
Nguyên liệu
Rửa

Ngâm NaOH
Rửa nước nóng
Ngâm CH3COOH

Rửa nước nóng
6h
Nấu chiết
( 70- 800C)

9h
12 h

Tính hiệu suất thu hồi và đánh
giá cảm quan sản phẩm
Mẫu tối ưu
Hình 3.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3

23


3.2.5 Thí nghiệm 4: Xác định các chỉ tiêu của sản phẩm
Mục tiêu: Xác định các thành phần ẩm độ, hàm lượng khoáng và giá
trị cảm quan của sản phẩm.
Chuẩn bị mẫu: Dùng sản phẩm đạt hiệu quả cao nhất đem đi phân
tích các chỉ tiêu chất lượng.
Cách tiến hành: Dùng mẫu tối ưu đem phân tích các chỉ tiêu khoáng,
ẩm độ và tiến hành đánh giá cảm quan mẫu sản phẩm rồi đem so sánh với
các sản phẩm gelatin trên thị trường gồm gelatin Trung Quốc và gelatin của
Úc.
Phương pháp đánh giá: Dựa vào các chỉ tiêu đã phân tích, so sánh

mẫu với các chỉ tiêu của các sản phẩm gelatin khác.
3.3 Phương pháp phân tích và xử lý số liệu
Xử lý số liệu trên phần mềm Microsoft Excel 2003 và xử lý thống kê
bằng chương trình SPSS 16.0.
Phân tích mẫu và sản phẩm bằng các phương pháp trong bảng sau:
Bảng 3.1. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu của mẫu và sản phẩm
Chỉ tiêu
Ẩm
Khoáng
Đạm
Cảm quan

Phương pháp
Sấy khô mẫu đến khối lượng không đổi ở 100 – 105 0C
Nung mẫu ở nhiệt độ 550 – 6000C trong vòng 24h
Phương pháp Kejdahl
Lập bảng đánh giá cảm quan theo tiêu chuẩn TCVN 3215-79

24


Chương 4 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1 Thành phần hóa học của nguyên liệu vảy và da cá.
Bảng 4.1 Thành phần hóa học của vảy và da cá Lau Kiếng (tính trên căn
bản khô).
Chỉ tiêu

Hàm lượng (%)

Ẩm độ

16,9 ± 0,39

Khoáng

51,8± 1,29

Protein

28,2 ± 0,34

Khác

3,1

3.1%

16.9%

28.2%
Độ ẩm
Khoáng
Protein
Khác

51.8%

Hình 4.1 Thành phần hóa học nguyên liệu da và vảy cá
Kết quả phân tích cho thấy trong nguyên liệu vảy và da cá thành
phần hóa học chủ yếu là khoáng và protein. Yêu cầu đối với gelatin thành

phẩm hàm lượng khoáng còn lại rất thấp, vì vậy công đoạn khử khoáng rất
quan trọng, nồng độ acid và thời gian khử phải cao hơn bình thường vì hàm
lượng khoáng có trong nguyên liệu khá cao, và phần da cá rất mỏng nên với
nồng độ NaOH và CH3COOH cao thì phần da có thể bị khử hoàn toàn. Như
vậy, quá trình khử protein trong nguyên liệu chủ yếu là phần da cá và một
phần trong vảy cá.

25