Khảo sát ảnh hưởng của enzyme papain đến cấu trúc, hàm lượng muối, ẩm và acid sau giai đoạn thính trong quy trình sản xu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

LÊ HUỲNH ANH DUY

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA ENZYME PAPAIN
ĐẾN CẤU TRÚC, HÀM LƯỢNG MUỐI, ẨM VÀ ACID
SAU GIAI ĐOẠN THÍNH TRONG QUY TRÌNH
SẢN XUẤT MẮM CÁ LÓC FILLET

Luận văn tốt nghiệp
Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Cần Thơ, 04 / 2011


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

Luận văn tốt nghiệp
Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA ENZYME PAPAIN
ĐẾN CẤU TRÚC, HÀM LƯỢNG MUỐI, ẨM VÀ ACID
SAU GIAI ĐOẠN THÍNH TRONG QUY TRÌNH
SẢN XUẤT MẮM CÁ LÓC FILLET

Giáo viên hướng dẫn:
TS. Nguyễn Công Hà

Sinh viên thực hiện:

Lê Huỳnh Anh Duy
MSSV: 2071801
Lớp: CNTP K33

Cần Thơ, 04 / 2011


Luận văn đính kèm theo đây, với đề tài "Khảo sát ảnh hưởng của enzyme papain
đến cấu trúc, hàm lượng muối, ẩm và acid sau giai đoạn thính trong quy trình
sản xuất mắm cá lóc fillet" do sinh viên Lê Huỳnh Anh Duy thực hiện và báo cáo đã
được hội đồng chấm luận văn thông qua.

Giáo viên hướng dẫn

Giáo viên phản biện

Nguyễn Công Hà

Cần Thơ, ngày….tháng….năm 2011

Chủ tịch hội đồng


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 33

Trường Đại học Cần Thơ

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của thầy và bản thân tôi. Các số liệu,

kết quả trình bày trong luận văn tốt nghiệp là trung thực và chưa từng được ai công
bố trong bất kì công trình luận văn nào trước đây.
Tác giả luận văn

Lê Huỳnh Anh Duy

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang i


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 33

Trường Đại học Cần Thơ

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Công Hà đã tận tình giúp đỡ em, truyền đạt
cho em những kiến thức cũng như những kinh nghiệm vô cùng quý báu giúp em
hoàn thành tốt luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Bộ môn Công nghệ thực phẩm đã cung
cấp cho em những kiến thức bổ ích về cơ sở ngành và chuyên ngành, những tài liệu
có giá trị giúp em làm quen với việc nghiên cứu khoa học, tạo nhiều thuận lợi cho
em có thể hoàn thành luận văn của mình.
Xin chân thành cảm ơn cô Dương Thị Phượng Liên đã giúp đỡ, giải đáp cho em
những thắc mắc về những thay đổi trong quy chế học vụ giúp em hiểu rõ hơn và sắp
xếp được chương trình học hợp lý hơn trong suốt khóa học tại trường.
Em vô cùng biết ơn Ban lãnh đạo Công ty TNHH MỘT TV Bà Giáo Khỏe 55555,
cùng các cô, chú, anh, chị, em trong Công ty đã tạo điều kiện thuận lợi, cũng như
cung cấp cho em những kinh nghiệm thực tế giúp em hoàn thành luận văn tốt hơn.

Em cảm ơn gia đình, người thân cùng tất cả các bạn đã cho em những lời động viên
về mặt tinh thần, cũng như những đóng góp ý kiến rất hay và luôn giúp đỡ em trong
suốt thời gian làm luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn!
Cần Thơ, ngày 10 tháng 04 năm 2011
Sinh viên thực hiện

Lê Huỳnh Anh Duy

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang ii


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 33

Trường Đại học Cần Thơ

TÓM LƯỢC

Trong sản xuất mắm cá lóc phi lê, công đoạn ướp muối và bảo quản chờ chín là
những công đoạn quan trọng và chiếm nhiều thời gian nhất. Trước đây đã có những
nghiên cứu ứng dụng các enzyme như papain hay bromelain trích ly từ vỏ khóm vào
công đoạn ướp muối nhằm rút ngắn thời gian thẩm thấu muối vào trong cơ thịt cá
tuy nhiên hiệu quả mang lại không đáng kể. Do đó trong đề tài này sẽ khảo sát ảnh
hưởng của enzyme papain vào công đoạn thính lên men chờ chín nhằm đẩy mạnh
hơn quá trình phân giải đạm, rút ngắn thời gian sản xuất mà vẫn giữ được chất
lượng sản phẩm mong muốn. Những thí nghiệm trong đề tài này gồm có:
Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của enzyme papain đối với sự biến đổi hàm
lượng ẩm và cấu trúc sau quá trình thính lên men chờ chín.

Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của enzyme papain đối với sự biến đổi hàm
lượng muối và độ acid sau quá trình thính lên men chờ chín.
Mức enzyme bổ sung: 0%, 0.7%, 1.4%, 2.1% so với khối lượng cá.
Kết quả nghiên cứu cho thấy:
Việc bổ sung enzyme papain với các nồng độ 0.7%, 1.4% và 2.1% so với khối
lượng cá mang lại một số hiệu quả nhất định. Tuy nhiên, qua các số liệu thu được
về các chỉ tiêu khảo sát về hàm lượng muối, hàm ẩm, cấu trúc và acid tổng có thể
phản ánh được nồng độ enzyme bổ sung tương đối cao. Dựa vào các số liệu của các
chỉ tiêu khảo sát và những chỉ tiêu cảm quan có thể nói việc bổ sung enzyme papain
vào công đoạn thính đã rút ngắn thời gian của giai đoạn lên men chờ chín xuống
còn khoảng hai tháng.

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang iii


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 33

Trường Đại học Cần Thơ

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................................ii
TÓM LƯỢC................................................................................................................... iii
MỤC LỤC.......................................................................................................................iv
DANH SÁCH HÌNH.......................................................................................................vi
DANH SÁCH BẢNG ....................................................................................................vii
CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................1

1.1 Tổng quan ................................................................................................................1
1.2 Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................1
CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ...........................................................................2
2.1 Giới thiệu về nguyên liệu cá lóc ..............................................................................2
2.1.1 Phân loại:............................................................................................................2
a. Các loại cá lóc: .....................................................................................................2
b. Hình thái, tập tính sinh học và sự phân bố...........................................................2
2.1.2 Cấu trúc cơ thịt cá ..............................................................................................2
2.1.3 Thành phần hóa học của cơ thịt cá .....................................................................4
a. Protide của cá .......................................................................................................4
b. Các chất béo của thịt cá .......................................................................................5
c. Muối vô cơ trong cơ thịt cá..................................................................................6
2.1.4 Sự biến đổi của cá sau khi chết ..........................................................................6
a. Sự tiết chất nhờn ra ngoài cơ thể..........................................................................7
b. Sự tê cứng của cá sau khi chết .............................................................................7
c. Sự tự phân giải của thịt cá....................................................................................7
d. Quá trình thối rữa.................................................................................................8
2.2 Giới thiệu chung về enzyme papain. .......................................................................9
2.2.1 Sơ lược về enzyme papain .................................................................................9
a. Tính chất vật lý của enzyme papain.....................................................................9
b. Tính chất hóa học của enzyme papain .................................................................9
2.2.2 Hoạt tính và cơ chế tác dụng của enzyme papain ............................................11
a. Hoạt tính.............................................................................................................11
Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang iv


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 33

Trường Đại học Cần Thơ

b. Cơ chế tác dụng của enzyme .............................................................................11
c. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của papain ................................................12
CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .........................13
3.1 Phương tiện thí nghiệm..........................................................................................13
3.1.1 Thời gian và địa điểm thí nghiệm ....................................................................13
3.1.2 Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm .........................................................................13
3.2 Phương pháp nghiên cứu .......................................................................................14
3.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của enzyme papain đối với sự biến đổi
hàm lượng muối và acid trong quá trình bảo quản chờ chín..........................................15
3.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của enzyme papain đối với sự biến đổi
cấu trúc và độ ẩm trong quá trình lên men chờ chín......................................................15
CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ THẢO LUẬN.........................................................................16
4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của enzyme papain đối với sự biến đổi hàm
lượng muối và acid trong quá trình bảo quản chờ chín. ............................................16
4.1.1 Sự thay đổi hàm lượng muối ............................................................................16
4.1.2 Hàm lượng acid tổng ........................................................................................19
4.2 Khảo sát ảnh hưởng của enzyme papain đối với sự biến đổi hàm lượng ẩm, cấu
trúc thịt cá trong quá trình bảo quản chờ chín. ..........................................................24
4.2.1 Sự biến đổi hàm lượng ẩm ...............................................................................24
4.2.2 Sự biến đổi cấu trúc..........................................................................................26
CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ......................................................................28
5.1 Kết luận..................................................................................................................28
5.2 Đề nghị...................................................................................................................28
TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................................29

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang v

Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 33

Trường Đại học Cần Thơ

DANH SÁCH HÌNH

Hình 1: Kết cấu tổ chức cơ thịt cá ...................................................................................3
Hình 2: Tâm hoạt động của papain ...............................................................................10
Hình 3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm giai đoạn thính............................................................14
Hình 4: Đồ thị thể hiện sự biến đổi hàm lượng muối trong xác mắm theo thời gian
và nồng độ enzyme bổ sung ...........................................................................................16
Hình 5: Đồ thị thể hiện sự biến đổi hàm lượng muối trong nước bổi theo thời gian
và nồng độ enzyme bổ sung ...........................................................................................18
Hình 6: Đồ thị thể hiện sự biến đổi hàm lượng acid trong xác mắm theo thời gian
và nồng độ enzyme bổ sung ...........................................................................................21
Hình 7: Đồ thị thể hiện sự biến đổi hàm lượng acid trong nước bổi theo thời gian và
nồng độ enzyme bổ sung................................................................................................23
Hình 8: Đồ thị thể hiện sự biến đổi hàm lượng ẩm trong xác mắm theo thời gian và
nồng độ enzyme bổ sung................................................................................................24
Hình 9: Đồ thị thể hiện sự biến đổi cấu trúc cơ thịt cá theo thời gian và nồng độ
enzyme bổ sung..............................................................................................................26

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang vi


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 33

Trường Đại học Cần Thơ

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 1: Các thành phần cơ bản (tính theo căn bản ướt) của cá.......................................4
Bảng 2: Tính chất vật lý cuả enzyme papain ...................................................................9
Bảng 3: Các amino acid trong papain............................................................................10
Bảng 4: Sự biến đổi hàm lượng muối trong xác mắm theo thời gian và nồng độ
enzyme bổ sung..............................................................................................................17
Bảng 5: Sự biến đổi hàm lượng muối trong nước bổi theo thời gian và nồng độ
enzyme bổ sung..............................................................................................................19
Bảng 6: Hàm lượng acid trong xác mắm theo thời gian và nồng độ enzyme ...............20
Bảng 7: Sự biến đổi hàm lượng acid trong nước bổi theo thời gian và nồng độ
enzyme bổ sung..............................................................................................................22
Bảng 8: Sự biến đổi hàm lượng ẩm trong xác mắm theo thời gian và nồng độ
enzyme bổ sung..............................................................................................................25
Bảng 9: Biến đổi cấu trúc cơ thịt cá theo thời gian và nồng độ enzyme bổ sung..........27

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang vii


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 33

Trường Đại học Cần Thơ

CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1 Tổng quan

Mắm là một trong những sản phẩm truyền thống đặc sắc của nước ta. Từ rất xa xưa,
người dân ta đã biết đến làm mắm với rất nhiều loại mắm khác nhau như: mắm cá
lóc, cá sặc, cá linh…, tùy theo nguyên liệu cá làm mắm. Trong số đó thì mắm cá lóc
được ưa chuộng nhất và đó cũng là sản phẩm chủ đạo trong các cơ sở sản xuất
mắm, có lẽ do hương vị đặc trưng của nó mang lại.
Ngày nay, mắm không chỉ là sản phẩm truyền thống phục vụ cho những bữa ăn
trong nước mà thị trường của nó ngày càng được mở rộng, việc sản xuất mắm
không chỉ nhằm mục đích kéo dài thời gian bảo quản nguyên liệu cá mà còn là phục
vụ nhu cầu xuất khẩu ra thị trường ngoài nước. Do đó việc sản xuất mắm ngày càng
mang lại nguồn lợi kinh tế đáng kể.
Điều kiện tự nhiên của Đồng bằng sông Cửu Long rất thuận lợi cho việc nuôi cá lóc
bông, là nguồn nguyên liệu chính cho việc sản xuất mắm. Việc làm mắm hiện nay
đã được một số cơ sở mắm đưa lên quy mô bán công nghiệp, với cơ sở vật chất hiện
đại hơn trước. Mỗi hộ, cơ sở làm mắm có những suy nghĩ, cách làm mắm khác
nhau, nhưng nhìn chung thì vẫn dựa trên cơ sở, nền tảng của phương pháp sản xuất
truyền thống, tốn rất nhiều thời gian, công sức, gây bất lợi về mặt kinh tế, làm tăng
giá thành sản phẩm. Xuất phát từ những vấn đề trên, cần phải nghiên cứu những
biện pháp rút ngắn thời gian sản xuất mà vẫn giữ được phẩm chất đặc trưng của
mắm sản xuất theo quy trình truyền thống.
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
Ứng dụng enzyme Papain vào công đoạn lên men chờ chín (trong quá trình thính),
giúp cho quá trình phân giải, chín mắm nhanh hơn, hiệu quả hơn phương pháp
truyền thống, rút ngắn thời gian sản xuất mà vẫn đảm bảo được chất lượng sản
phẩm.

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang 1

Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 33

Trường Đại học Cần Thơ

CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 Giới thiệu về nguyên liệu cá lóc
2.1.1 Phân loại:
a. Các loại cá lóc:
Cá lóc đen (Channa striata)
Cá chành đục (Channa gachua)
Cá lóc bông (Channa micropeltes). Kích thước tối đa 150 cm.
Cá dầy (Channa lucius). Kích thước tối đa 40 cm.
Cá chèo đồi (Channa asistica)
Cá chuối (Channa maculate)
Trong đề tài này, nguyên liệu sử dụng là cá lóc bông (Channa micropeltes), thuộc
lớp Osteichthyes, bộ Perciformes, họ Ophiocephalidae, giống Channa, loài Channa
micropeltes Cuvier and Valenciennes.
b. Hình thái, tập tính sinh học và sự phân bố
Hình thái
Có từ 42 – 44 vây lưng, 17 vây ngực, 6 vây bụng, 36 – 37 vây hậu môn. Đầu dài,
mõm nhọn, ngắn, răng sắc bén xếp thành hàng phía trên. Mắt tròn, nằm hơi lệch
phía sau đầu. Thân cá dài, tròn, hơi dẹp về phía đuôi. Thân cá được bao phủ bởi lớp
vảy rất đều. Mặt lưng phía trên có màu xám, bụng cá trắng. Vây cá màu xẫm, về
cuối mút các tia vây có màu hồng nhạt.
Tập tính sinh học và sự phân bố
Cá lóc bông là loài cá ăn tạp, thích sống ở vùng nước đục, có nhiều rong cỏ. Cá
sống ở sông, kênh rạch, ao hồ, đồng ruộng ngập nước có nhiều thực vật thủy sinh.
Cá có tính thích nghi với môi trường rất mạnh.
Ở nước ta, cá lóc bông thường sống ở hệ thống sông Cửu Long, một số sống ở các
hệ thống sông ở Tây Nguyên. Ngoài ra cá còn sống ở một số nước khác như: Ấn

Độ, Mianma, Thái Lan, Lào, Campuchia,...
(Tài liệu trích dẫn: sách đỏ Việt Nam trang 280)

2.1.2 Cấu trúc cơ thịt cá
Thịt cá là một hệ keo, được tạo nên từ các màng ngăn, các sợi cơ và nội mạc. Các
màng ngăn chia hệ cơ của cá thành các phần ngang và gồm chủ yếu là collagen và
elastin, chúng tạo nên trong màng ngăn một mạng lưới có cấu trúc nhỏ chứa đầy
dung dịch muối protid và chất nhờn. Cấu trúc cơ thịt cá gần giống như các động vật

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang 2


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 33

Trường Đại học Cần Thơ

khác gồm có các mô: mô cơ, mô liên kết, mô mỡ và mô xương. Dựa vào chức năng
cấu tạo và vị trí của các loại cơ ta phân ra ba nhóm:
• Cơ vân ngang hay còn gọi là cơ xương đảm bảo mọi cử động tùy ý
• Cơ trơn là những cơ của các cơ quan bên trong.
• Cơ tim cấu tạo nên tổ chức của tim.
Trong các loại cơ trên thì cơ vân được quan tâm nhiều nhất vì đây là loại cơ chiếm
nhiều nhất trong thịt cá, có giá trị dinh dưỡng cao nhất. Các loại cơ trơn và cơ tim
chiếm tỉ lệ rất nhỏ.
Cơ vân ngang của cá gồm có 3 phần: sợi cơ, màng sợi cơ và màng ngăn. Trong sợi
cơ có tơ cơ, tương cơ và nhân.

Hình 1: Kết cấu tổ chức cơ thịt cá

1. Nội mạc cơ

2. Mạng lưới cấu trúc nguyên sinh chất

3. Sợi cơ

4. Tơ cơ

5. Chất nguyên sinh

6. Vách ngăn

7. Mạng lưới cấu trúc của vách ngăn
(Phan Hoàng Thi và Đoàn Thi Ngọt, 1981)

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang 3


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 33

Trường Đại học Cần Thơ

2.1.3 Thành phần hóa học của cơ thịt cá
Tương tự như các loài động vật thủy sản, trong cơ thịt cá lóc bông cũng chứa các
thành phần hóa học như: nước, protein, lipid, muối vô cơ, vitamin,… Các thành
phần này khác nhau rất nhiều, phụ thuộc vào giống loài, giới tính, điều kiện ngoại
cảnh của môi trường sinh sống. Ngoài ra, thành phần thức ăn, thời tiết và yếu tố di

truyền cũng ảnh hưởng rất lớn đến các thành phần hóa học trong cơ thịt cá. Các
thành phần này và sự biến đổi của chúng ảnh hưởng rất lớn đến quá trình bảo quản
nguyên liệu tươi, quá trình chế biến và mùi vị, giá trị dinh dưỡng của sản phẩm.
Bảng 1: Các thành phần cơ bản (tính theo căn bản ướt) của cá
Thành phần

Cá (phi lê)
Tối thiểu

Thông thường

Tối đa

Protein

6

16 - 21

28

Lipid

0,1

0,2 - 25

67

Carbohydrate -

<0,5

-

Tro

0,4

1,2 – 1,5

1,5

Nước

28

66 - 81

96
(Th.s Phan Thị Thanh Quế, 2008)

a. Protide của cá
Đây là thành phần chủ yếu trong cơ thịt cá, chiếm khoảng 70 – 80% tỉ lệ chất khô.
Thịt cá chủ yếu là loại thịt trắng. Người ta phân protide của tổ chức cơ thịt động vật
thủy sản làm hai loại lớn: tương cơ (chất cơ hòa tan) và chất cơ bản (chất còn lại sau
khi ép lấy tương cơ).
Tương cơ
Thành phần chủ yếu trong chất cơ hòa tan gồm có: miozin, miogem, mioalbumin,
nucleoproteit, mioglobulin, globulin X, Soluble miogenfibrin,…

Miozin: là một protein thuộc loại globulin chiếm 40 – 50% protide của cơ thịt cá,
đông đặc ở 45 – 500C trở thành chất không tan. Miosin hòa tan trong dung dịch
muối trung tính loãng, điểm đẳng điện pI = 5 – 6.
Miogen: còn gọi là miozinogen, đông đặc ở nhiệt độ 55 – 600C. Phương pháp xác
định miogen như sau: lấy nước thịt cá cho sunfatamor vào đến trạng thái bán bảo
hòa, loại bỏ miozin đi, điều chỉnh pH của dịch còn lại thành môi trường acid thì thu
được miogen kết tủa.
Soluble miogenfibrin: là chất tương tự như globulin. Đông đặc ở nhiệt độ 30 –
400C.
Mioprotein: không có tính đông đặc, pI = 4,7.
Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang 4


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 33

Trường Đại học Cần Thơ

Actin: tồn tại ở hai dạng: dạng hình cầu G-Actin và dạng hình sợi F-Actin, cả hai
dạng này đều có thể chuyển hóa lẫn nhau.
Chất cơ bản
Chất cơ bản là thành phần chủ yếu của tổ chức liên kết trong cơ thịt cá, chúng thuộc
loại protide khung, không tan, chủ yếu gồm có collagen, elastin và các chất khác. Số
lượng của các chất này ảnh hưởng trực tiếp tới giá trị dinh dưỡng và mức độ mềm
mại của cơ thịt. Chất cơ cơ bản trong thịt cá chiếm khoảng 15% tổng lượng protide.
Các chất hòa tan ngấm ra của thịt cá
Khi ta ngâm thịt của động vật thủy sản vào nước ấm hoặc nước nóng, sẽ có một số
chất trong thịt cá hòa tan ra, đó là các chất ngấm hay chất rút. Các chất ngấm chiếm
khoảng 2 – 3% trong thịt tươi, trong đó khoảng 1/3 là các chất hữu cơ có đạm, còn

lại là các chất vô cơ.
Các chất hữu cơ có đạm bao gồm:
Các hợp chất dẫn xuất của loại guanidin như acid creatinic, creatinin…
Các hợp chất thiazol như histidin, carnosin, anserin…
Các loại kiềm trimethylamin như trimethylaminoxit, betain…
Các acid amin tự do như: glutamine, alanin, prolin, tyrosin, leusin, tryptophan…
Các chất có đạm khác như bazơ purin, taurin, ure…
Các chất hữu cơ không đạm bao gồm:
Các chất béo trung tính, photpholipid, cholesterol, glycogen, acid lactic,
glucoza, inositol, acid succinic…
Những chất vô cơ: chủ yếu là acid photphoric, kali, canxi,.. phần lớn chúng ở dạng
clorua hóa. Trimethylamin (TMAO) là hợp chất tiêu biểu tạo nên mùi thơm đặc
trưng cho sản phẩm cá, nhưng ngược lại quá trình phân giải xảy ra tạo
trimethylamin (TMA), dimethylamin (DMA), formol, betain, NH3 tạo nên mùi hôi
tanh khó chịu cho sản phẩm; nhưng hàm lượng TMAO này lại có nhiều ở cá biển
hơn là cá nước ngọt.
(Đoàn Thị Kiều Tiên, 2002)

b. Các chất béo của thịt cá
Chất béo trong thịt động vật thủy sản chủ yếu là triglycerit do acid béo bậc cao hóa
hợp với glycerin tạo thành. Ngoài ra còn có các chất không phải glycerin, các chất
này được gọi là các chất không xà phòng hóa. Tương tự như các loại chất béo khác,
chất béo trong cơ thịt động vật thủy sản cũng không tan trong nước nhưng tan trong
dung môi hữu cơ. Chất béo của thủy sản thường có màu vàng nhạt, lượng vitamin A
trong chất béo càng nhiều thì màu càng sẫm. Dầu sẽ biến màu nhanh chóng, chuyển
Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang 5

Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 33

Trường Đại học Cần Thơ

dần từ màu vàng sang màu đỏ, sang nâu hoặc đen nếu quá trình xử lý, chế biến
không tốt hoặc để chất béo tiếp xúc nhiều với ánh nắng, không khí ở nhiệt độ cao.
Các acid béo không bão hòa cao độ chiếm hơn 84%, do đó chỉ số Iod cao hơn nhiều
so với các loại dầu khác. Vì điều kiện này nên dầu cá rất dễ bị oxi hóa, sản sinh ra
nhiều chất thuộc loại aldehyde, ceton, các loại acid cấp thấp làm cho dầu cá có mùi
khó chịu.
Chỉ số xà phòng hóa của dầu cá là 180 – 200, chỉ số này thấp là do phân tử lượng
của các acid cấu thành dầu cá tương đối cao và số lượng các chất không xà phòng
hóa tương đối nhiều, tỉ trọng 0,92 – 0,93. Chỉ số Iod khoảng 200.
c. Muối vô cơ trong cơ thịt cá
Các muối vô cơ trong cá tập trung chủ yếu trong mô xương, và nhiều nhất ở xương
sống. Hai nguyên tố chiếm nhiều nhất trong xương là Canxi và photpho. Ngoài ra
trong thịt cá là nguồn giàu các nguyên tố sắt, đồng, lưu huỳnh, Iod và một số
nguyên tố niken, coban, chì, asen,…
Các muối vô cơ trong thủy sản phụ thuộc rất lớn giống, loài, môi trường sống.
2.1.4 Sự biến đổi của cá sau khi chết
Sau khi được đánh bắt, cá nhanh chóng bị chết. Sau khi chết, trong cơ thể cá biến
đổi qua các giai đoạn sau:
- Sự tiết chất dịch ra ngoài cơ thể cá.
- Sự tê cứng sau khi chết.
- Sự tự phân giải.
- Quá trình thối rữa.
Thời gian xảy ra các quá trình này không cố định, chúng phụ thuộc vào giống, loài,
điều kiện, phương pháp đánh bắt, bảo quản. Cơ thịt cá nhanh chóng hư hỏng do các
điều kiện bên trong cơ thể cá như sau:
- Hàm lượng nước trong thịt cá khá cao.

- Hàm lượng glycogen thấp nên thời gian tê cứng ngắn hơn.
Sau khi chết cá tiết nhớt nhiều ra bề mặt, đây là môi trường rất thuận lợi cho vi
khuẩn sinh sống, gây ươn hỏng cá nhanh chóng.
- Cá có nhiều enzyme nội tại và hoạt tính enzyme mạnh, nên xảy ra quá trình tự
phân giải bên trong cơ thịt cá.
- Hàm lượng chất trích ly cao và là môi trường tốt cho vi khuẩn phát triển.

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang 6


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 33

Trường Đại học Cần Thơ

a. Sự tiết chất nhờn ra ngoài cơ thể
Khi cá còn sống, chất nhớt có tác dụng bảo vệ cơ thể cá chống lại các vi khuẩn có
hại xâm nhập vào cơ thể cá, giúp cá giảm ma sát với nước khi cá bơi lội. Tuy nhiên,
sau khi cá chết, chất nhớt là môi trường sống lý tưởng cho rất nhiều loại vi khuẩn
gây hại, chúng dần xâm nhập vào trong cơ thể cá, làm thối rữa co thịt cá. Trong giai
đoạn này, cơ thể cá rất mềm mại, cá duỗi hoàn toàn, cơ thịt cá vẫn săn chắc, đàn hồi
rất tốt.
b. Sự tê cứng của cá sau khi chết
Sau khi cá chết một thời gian, cùng với sự tiết nhớt thì quá trình tê cứng cũng bắt
đầu. Trước quá trình này, actin và myosin không kết hợp với nhau, chúng trượt
được lên nhau nên cơ thịt cá mềm mai, nhưng sau khi cá chết một thời gian, mức
năng lượng ATP trong cá giảm nhanh, actin và myosin kết hợp lại với nhau tạo
thành actomyosin không thể kéo dãn được nên gây ra hiện tượng co cứng ở cơ thịt
động vật thủy sản. Trong quá trình này cơ thể cá bắt đầu cứng dần, cơ thịt cá mất

tính đàn hồi, cơ thịt sẫm lại. Trong giai đoạn này, khả năng giữ nước của thịt cá
giảm xuống thấp nhất, pH thịt cá giảm mạnh, do lượng acid lactic sinh ra rất mạnh
bởi sự phân giải glycogen dưới tác dụng của men glycolysis trong điều kiện yếm
khí.
(C6H12O6) n + nH2O → 2nC3H6O3
Sự tê cứng đến sớm hay chậm phụ thuộc vào các nguyên nhân chủ yếu như: giống
loài, nguồn thức ăn của cá, phương pháp đánh bắt, chế độ bảo quản, vận chuyển sau
đánh bắt.
c. Sự tự phân giải của thịt cá
Quá trình này diễn ra tiếp theo sau quá trình co cứng. Trong quá trình này, cơ thịt cá
bắt đầu mềm trở lại do sự tự phân giải diễn ra trong cơ thịt dưới tác dụng của các
enzyme protease nội tại. Trong quá trình tự phân giải, tổ chức cơ thịt sản sinh nhiều
biến đổi, cơ thịt mềm mại, hương vị thơm ngon, độ ẩm tương đối lớn. Khả năng giữ
nước trong giai đoạn này tăng lên, nguyên nhân là do sự chuyển động của các ion
làm tăng điện tích ở protein cơ tạo điều kiện tăng khả năng hút nước và giữ
nước.Tốc độ tự phân giải tùy thuộc vào giống, loài, môi trường, pH, nồng độ muối
vô cơ.

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang 7


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 33

Trường Đại học Cần Thơ

d. Quá trình thối rữa
Đây là giai đoạn cuối cùng của, đến giai đoạn này cá bắt đầu xuất hiện các dấu hiệu
hư hỏng, xuất hiện mùi thối rữa, nguyên nhân chủ yếu là do các vi khuẩn gây thối

rữa bao gồm:
Vi khuẩn nha bào hiếu khí: Bacillus subtilis, Bacillus vulgatus, những vi khuẩn
trong đất, trong khí.
Vi khuẩn không nha bào hiếu khí: E.coli, Peudomona, Fruuoresceris.
Vi khuẩn kị khí hình thành nha bào: Clostridium putificey.
Vi khuẩn gây thối rữa thịt cá: Achromabacter flaw bacterium.
Các vi khuẩn gây thối rữa biến đổi rất phức tạp nhưng chủ yếu là sự phân giải
amino acid thành các sản vật cấp thấp như: indol, fenol, acid có đạm và acid béo
sinh ra hydrosunfit, NH3, CO2; ảnh hưởng đến chất lượng, mùi vị sản phẩm khi chế
biến ngoài ra nó còn có thể gây độc tính.
Đến nữa cuối giai đoạn này, cơ thịt động vật thủy sản hư hỏng hoàn toàn, không thể
sử dụng được nữa.

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang 8


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 33

Trường Đại học Cần Thơ

2.2 Giới thiệu chung về enzyme papain.
2.2.1 Sơ lược về enzyme papain
Papain (EC 3.4.22) là một loại protease thực vật có tác dụng phân giải protein.
Papain có rất nhiều trong nhựa đu đủ (Carica Papaya L.), có hiệu lực xác tác cao
trong các phản ứng sinh học và hóa học.
a. Tính chất vật lý của enzyme papain
Bảng 2: Tính chất vật lý cuả enzyme papain
Điểm đẳng điện

pI = 8,75

Hằng số lắng S20

2,42 ± 0,04

Hằng số phân tán D20 (10-7 sec.cm2)

10,27 ± 0,13

Phân tử lượng

20700

Độ truyền quang {a} D

-66,70

Độ xoắn

17%

Vòng hiệu ứng cotton

290 nm

Thể tích riêng phần V(ml/g)

0,724

Trị số ma sát f/fo

1,16
(Nguyễn Đức Lượng, 2004)

Bột màu vàng hay nâu nhạt tùy thuộc vào phương pháp sấy, không tan trong hầu hết
chất hữu cơ nhưng tan một phần trong nước hay glycerine, bền nhiệt.
b. Tính chất hóa học của enzyme papain
Về mặt cấu tạo, papain là một loại endoprotease chứa 16,1%N và 1,2%S
Theo kết quả phân tích bằng tia X, papain là một chuỗi polypeptide gồm 212 amino
acid không chứa methionine, đầu N là isoleucine, đầu C là asparagines có 6 gốc
cystein tạo thành 3 cầu disulfur ở các vị trí 22 ÷ 63, 56 ÷ 95, 153÷200.

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang 9


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 33

Trường Đại học Cần Thơ

Bảng 3: Các amino acid trong papain
Amino acid

Số lượng

Aminoacid

Số lượng

Alanine

13

Lycine

9

Arginine

10

Phenylalanine

4

Aspartic acid

17

Praline

9

Haf – cysteine

6

Serine

11

Glutamic acid

17

Threonine

7

Glycine

23

Tryptophan

5

Histidine

2

Tyrosine

17

Isoleucine

10

Valine

15

Leucine

10

Methionine

0
(Nguyễn Đức Lượng, 2004)

Tâm hoạt động của papain gồm nhóm –SH của cystein 25 và nitrogen bậc 3 của
histidine 159. Bên cạnh đó nhóm imidazole của histidine 159 cũng liên kết với
asparagines 175 bởi liên kết hydrogen. Vùng tâm hoạt động của papain chứa mạch
polypeptide với các amino acid sau:
Lys – Asp – Glu – Gly – Ser – Cys – Gly – Ser – Cys.

Hình 2: Tâm hoạt động của papain

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang 10


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 33

Trường Đại học Cần Thơ

2.2.2 Hoạt tính và cơ chế tác dụng của enzyme papain
a. Hoạt tính
Papain thủy phân protein thành các polypeptide và các amino acid, đóng vai trò vừa
như endopeptidase vừa như exopeptidase. Các endopeptidase thủy phân protein chủ
yếu thành peptide, các exopeptidase thủy phân các peptide thành các amino acid.
Do đó, so với các loại enzyme protease khác thì papain có khả năng thủy phân sâu
hơn rất nhiều.
Tính đặc hiệu của papain rất rộng, nó có khả năng phá hủy hầu hết các liên kết
peptide, ngoại trừ các liên kết với proline và các glutamic acid có nhóm carboxyl tự
do.
Papain bị kiềm hãm bởi các chất oxi hóa như:O3, O2, H2O2, Iodur acetate, cystine,
và các hợp chất disulfur. Các chất này phản ứng với nhóm –SH ở trung tâm hoạt
động của papain, làm phá vỡ cấu trúc của trung tâm hoạt động. Papain bị bất hoạt
thuận nghịch bởi không khí, cysteine ở nồng độ thấp. Tuy nhiên, papain rất bền đối
với các tác nhân gây biến tính là dung môi hữu cơ.
b. Cơ chế tác dụng của enzyme
Cơ chế tác dụng của enzyme thường đi qua 3 giai đoạn sau:
Giai đoạn thứ nhất: Enzyme sẽ kết hợp với cơ chất tạo ra phức hệ enzyme - cơ
chất (ES). Tuy nhiên liên kết trong phức hệ này là những liên kết yếu, không bền rất
dễ bị phá vỡ. Phản ứng tạo ra phức hệ này thường xảy ra nhanh, cần có một ít năng
lượng để thực hiện phản ứng.
Giai đoạn hai: lúc này cơ chất đã tạo phức với enzyme, nó làm thay đổi cấu trúc
không gian, mức độ bền vững của các liên kết, và do đó làm phá vỡ các liên kết,
phức hệ ES bị tách ra tạo thành sản phẩm. Tốc độ phản ứng trong giai đoạn này đạt
cực đại.
Giai đoạn ba: enzyme được giải phóng, hoạt động tự do.
Cơ chế xúc tác tổng quát của enzyme:
E+S

ES

E+P

E: enzyme
S: cơ chất
P: sản phẩm

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang 11


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 33

Trường Đại học Cần Thơ

c. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của papain
Nồng độ cơ chất
Nồng độ cơ chất tăng thì phản ứng sẽ tăng. Tuy nhiên khi nồng độ cơ chất tăng đến
một mức độ nào đó thì tốc độ phản ứng đạt cực đại, khi đó tốc độ phản ứng không
tăng lên được nữa dù tăng nồng độ cơ chất.
Nhiệt độ
Nhiệt độ của phản ứng xúc tác chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố. Nếu cho phản ứng
xúc tác trong thời gian dài thì nhiệt độ có thể ảnh hưởng đến hoạt tính của enzyme,
nồng độ enzyme, nồng độ cơ chất, dạng tồn tại của enzyme.
Papain chịu được nhiệt độ tương đối cao, ở dạng nhựa khô papain không bị biến
tính trong 3 giờ ở nhiệt độ 1000C. Ở dạng dung dịch papain bị mất hoạt tính sau 30
phút ở 82,50C và nếu tăng nhiệt độ lớn hơn 1000C thì sẽ mất hoạt tính hoàn toàn do

trung tâm hoạt động của enzyme đã bị phá vỡ.
pH
pH là yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác của enzyme mạnh nhất. Papain hoạt
động trong khoảng pH tương đối rộng từ 4,5 ÷ 8,5. Nhưng rất dễ bị biến tính trong
môi trường acid có pH<4,5 hoặc trong môi trường kiềm mạnh có pH >12. Tùy
thuộc vào từng loại cơ chất mà papain có những khoản pH tối thích khác nhau.
Ngoài ra, các ion kim loại, trạng thái và điều kiện bảo quản cũng là những yếu tố
ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác của enzyme papain.
Các ion kim loại và các chất ức chế
Các ion kim loại có ảnh hưởng rất lớn đến hoạt tính của enzyme, chúng thường gắn
vào trung tâm hoạt động của enzyme. Bên cạnh đó thì có các chất ức chế, chất kìm
hãm, chúng thường kết hợp với nhóm SH của trung tâm hoạt động của enzyme làm
cho enzyme giảm hoặc mất hoạt tính xúc tác.
Ngoài ra điều kiện bảo quản cũng ảnh hưởng đến hoạt tính của enzyme.

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang 12


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 33

Trường Đại học Cần Thơ

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 Phương tiện thí nghiệm
3.1.1 Thời gian và địa điểm thí nghiệm
Địa điểm: Công ty TNHH Một TV Bà Giáo Khỏe 55555 và phòng thí nghiệm Bộ
môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng – Trường
Đại học Cần Thơ.

Thời gian: Từ ngày 03/01/2011 đến ngày 22/04/2011.
3.1.2 Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm
Nguyên liệu: cá lóc bông, muối, thính.
Hóa chất sử dụng:
- Enzyme Papain thương mại
- AgNO3
- KMnO4
- H2 SO4
-Acid boric
- Aldehyde formic
- NaOH
Thiết bị sử dụng:
- Máy cất đạm tự động
- Máy đo cấu trúc
- Máy sấy ẩm

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang 13


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 33

Trường Đại học Cần Thơ

3.2 Phương pháp nghiên cứu
Cá sau công đoạn ướp muối được tiến hành theo các công đoạn sau
Cá khi kết thúc công đoạn
ướp muối

Nước bổi

Cá

Nấu

Rửa

Lọc

Phi lê

Để nguội

Lột da

Bổ sung enzym với

Để ráo

các tỉ lệ khác nhau
Thính

Cho vào khạp gài nén

A0

A1

A2

A3

Hình 3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm giai đoạn thính
A0: mẫu không bổ sung enzyme ở công đoạn thính
A1: mẫu bổ sung 0,7% enzyme papain ở giai đoạn thính
A2: mẫu bổ sung 1,4% enzyme papain ở giai đoạn thính
A3: mẫu bổ sung 2,1% enzyme papain ở giai đoạn thính.

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang 14


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 33

Trường Đại học Cần Thơ

3.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của enzyme papain đối với sự biến
đổi hàm lượng muối và acid trong quá trình lên men chờ chín.
Mục đích: theo dõi sự thay đổi hàm lượng muối và độ acid ứng với các tỷ lệ bổ
sung enzyme theo thời gian trong quá trình lên men chờ chín.
Chỉ tiêu theo dõi: sự thay đổi hàm lượng muối và acid.
Thời gian lấy mẫu: mẫu được lấy 3 ngày 1 lần kể từ lúc thính.
Phương pháp phân tích: đối với hàm lượng muối phân tích theo phương pháp Mohr,
đối với hàm lượng acid thì xác định lượng acid toàn phần.
Thí nghiệm lặp lại 2 lần cho mỗi mẫu.
Chuẩn bị mẫu: cá sau khi kết thúc giai đoạn ướp muối được rửa sạch, phi lê, lột da,
để ráo nước sau đó tiến hành thính. Phần nước bổi thì tiến hành nấu, vớt bỏ lớp bọt,
sau đó tiến hành lọc, để nguội và chuẩn bị bổ sung enzyme với các nồng độ khác

nhau.
3.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của enzyme papain đối với sự biến
đổi cấu trúc và độ ẩm trong quá trình lên men chờ chín.
Mục đích: theo dõi sự thay đổi cấu trúc, hàm lượng ẩm của cơ thịt cá ứng với các tỷ
lệ bổ sung enzyme theo thời gian trong quá trình lên men chờ chín để có thể đánh
giá hiệu quả của việc bổ sung enzyme papain.
Chỉ tiêu theo dõi: độ ẩm, cấu trúc cơ thịt cá
Phương pháp phân tích: đối với chỉ tiêu cấu trúc dùng máy đo cấu trúc Texture
Analyzer, đối với chỉ tiêu ẩm ta dùng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi.
Thời gian lấy mẫu: mẫu được lấy 3 ngày 1 lần kể từ lúc thính
Cách lấy mẫu và đo mẫu: mẫu được cắt thành những phần nhỏ có kích thước tương
đối đồng đều, mẫu được đo lấy số liệu 3 lần, sau đó lấy trung bình của 3 số này. Đối
với đo độ ẩm thì dùng máy xay nhuyễn giúp đo ẩm nhanh hơn.

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang 15