Nghiên cứu xác định chế độ ủ dịch thủy phân protein từ đầu tôm trong bã chượp cá cơm để gây hương nước mắm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

HUỲNH TUÂN

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ Ủ DỊCH THỦY PHÂN
PROTEIN TỪ ĐẦU TÔM TRONG BÃ CHƯỢP CÁ CƠM ĐỂ
GÂY HƯƠNG NƯỚC MẮM

LUẬN VĂN THẠC SỸ

KHÁNH HÒA, NĂM 2018


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

HUỲNH TUÂN

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ Ủ DỊCH THỦY PHÂN
PROTEIN TỪ ĐẦU TÔM TRONG BÃ CHƯỢP CÁ CƠM ĐỂ
GÂY HƯƠNG NƯỚC MẮM
LUẬN VĂN THẠC SỸ
Ngành đào tạo:

Công nghệ sinh học

Mã số

8420201

Quyết định giao đề tài:

607/QĐ-ĐHNT ngày 08/8/2016

Quyết định thành lập hội đồng
Ngày bảo vệ:

16/5/2018

Người hướng dẫn khoa học:
TS. Nguyễn Thị Mỹ Hương
TS. Phạm Thị Minh Thu
Chủ tịch Hội đồng:
PGS. TS. Nguyễn Anh Tuấn
Khoa sau đại học:

KHÁNH HÒA, NĂM 2018


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan mọi kết quả của đề tài: “NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ Ủ
DỊCH THỦY PHÂN PROTEIN TỪ ĐẦU TÔM TRONG BÃ CHƯỢP CÁ CƠM ĐỂ
GÂY HƯƠNG NƯỚC MẮM” là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi và chưa từng
công bố trong bất cứ công trình khoa học nào khác cho tới thời điểm này.

Nha Trang, ngày…..tháng…..năm
Tác giả luận văn

i

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

ii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................. i
LỜI CÁM ƠN ..................................................................................................................ii
MỤC LỤC ..................................................................................................................... iii
DANH MỤC BẢNG .....................................................................................................vii
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................... viii
TRÍCH YẾU LUẬN VĂN .............................................................................................. x
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ........................................................................................... 3
1.1. Tổng quan về tôm và phụ phẩm tôm ........................................................................ 3
1.1.1. Sản lượng khai thác và nuôi tôm ở Việt Nam và Khánh Hòa ............................ 3
1.1.2. Tình hình xuất khẩu tôm ở Việt Nam ................................................................ 5

1.1.3. Thành phần hóa học và ứng dụng phụ phẩm tôm .............................................. 7
1.2. Thủy phân protein bằng enzyme protease ................................................................ 9
1.2.1. Khái quát sự thủy phân protein bằng enzyme protease ..................................... 9
1.2.2. Enzyme protease .............................................................................................. 10
1.2.2.1. Phân loại enzyme protease ......................................................................... 10
1.2.2.2. Hoạt tính enzyme ....................................................................................... 12
1.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự thủy phân .......................................................... 12
1.2.4. Đặc tính dinh dưỡng của sản phẩm thủy phân ................................................. 13
1.2.5. Ứng dụng của sản phẩm thủy phân protein...................................................... 15
1.3. Tổng quan về nước mắm ........................................................................................ 17
1.3.1. Nước mắm ........................................................................................................ 17
1.3.2. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của nước mắm .............................. 18
1.3.2.1. Các chất có đạm ......................................................................................... 19
1.3.2.2. Các chất bay hơi ......................................................................................... 19
1.3.2.3. Các chất khác ............................................................................................. 20
iii


1.3.3. Chỉ tiêu chất lượng của nước mắm .................................................................. 20
1.3.3.1. Yêu cầu về cảm quan ................................................................................. 20
1.3.3.2. Các chỉ tiêu hoá học của nước mắm .......................................................... 20
1.3.3.3. Chỉ tiêu vi sinh vật của nước mắm ............................................................ 21
1.3.4. Qui trình cơ bản sản xuất nước mắm ............................................................... 22
1.4. Tổng quan về sự thủy phân phụ phẩm thủy sản và sản xuất nước mắm ............... 22
1.4.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ................................................................... 22
1.4.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam ................................................................... 28
CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP .......................................................... 30
2.1. Vật liệu nghiên cứu................................................................................................. 30
2.1.1. Đầu tôm thẻ chân trắng .................................................................................... 30
2.1.2. Dịch thủy phân protein từ đầu tôm thẻ chân trắng ........................................... 30

2.1.3. Enzyme Protamex ............................................................................................ 30
2.1.4. Bã chượp cá cơm .............................................................................................. 30
2.2. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................ 31
2.2.1. Sơ đồ nghiên cứu tổng quát.............................................................................. 31
2.2.2. Kiểm tra, đánh giá chất lượng của dịch thủy phân protein từ đầu tôm ............ 31
2.2.3. Kiểm tra đánh giá chất lượng của bã chượp cá cơm ........................................ 31
2.2.4. Thí nghiệm xác định các thông số thích hợp cho quá trình ủ dịch thủy phân
protein từ đầu tôm trong bã chượp cá cơm để gây hương nước mắm ....................... 31
2.2.4.1. Bố trí thí nghiệm xác định tỉ lệ dịch thủy phân protein đầu tôm/bã chượp cá
cơm thích hợp ................................................................................................................ 32
2.2.4.2. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian ủ gây hương thích hợp ..................... 34
2.2.5. Đánh giá chất lượng của nước mắm thu được từ dịch thủy phân protein đầu
tôm.............................................................................................................................. 35
2.2.6. Đánh giá cảm quan nước mắm......................................................................... 35
2.2.7. Phương pháp phân tích hóa học............................................................................ 37
iv


2.2.8. Phương pháp xác định vi sinh vật .................................................................... 37
2.2.9. Phương pháp xử lý số liệu................................................................................ 38
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................ 39
3.1. Chất lượng của dịch thủy phân protein từ đầu tôm thẻ chân trắng ........................ 39
3.2. Chất lượng bã chượp cá cơm .................................................................................. 39
3.3. Xác định thông số thích hợp cho quá trình ủ dịch thủy phân trong bã chượp cá
cơm để gây hương nước mắm ....................................................................................... 40
3.3.1. Xác định tỉ lệ dịch thủy phân protein đầu tôm/bã chượp cá cơm thích hợp .... 40
3.3.1.1. Ảnh hưởng của tỉ lệ dịch thủy phân đầu tôm/bã chượp cá cơm đến chất
lượng cảm quan ............................................................................................................. 40
3.3.1.2. Ảnh hưởng của tỉ lệ dịch thủy phân đầu tôm /bã chượp đến hàm lượng nitơ tổng
số của nước mắm ............................................................................................................. 42

3.3.1.3. Ảnh hưởng của tỉ lệ dịch thủy phân đầu tôm/bã chượp cá cơm đến hàm
lượng nitơ axit amin của nước mắm .............................................................................. 43
3.3.1.4. Ảnh hưởng của tỉ lệ dịch thủy phân /bã chượp đến hàm lượng nitơ amoniac của nước
mắm................................................................................................................................ 44
3.3.1.5. Ảnh hưởng của tỉ lệ dịch protein/bã chượp đến hàm lượng muối của nước
mắm ............................................................................................................................... 45
3.3.1.6. Ảnh hưởng của tỉ lệ dịch thủy phân/bã chượp đến hàm lượng axit của nước
mắm ............................................................................................................................... 46
3.3.2. Kết quả xác định thời gian ủ gây hương thích hợp .......................................... 47
3.3.2.1. Ảnh hưởng của thời gian ủ gây hương đến chất lượng cảm quan của nước
mắm ............................................................................................................................... 47
3.3.2.2. Ảnh hưởng của thời gian ủ gây hương đến hàm lượng nitơ tổng số của nước
mắm ............................................................................................................................... 48
3.3.2.3. Ảnh hưởng của thời gian ủ gây hương đến hàm lượng nitơ axit amin của
nước mắm ...................................................................................................................... 49
3.3.2.4. Ảnh hưởng của thời gian ủ gây hương đến hàm lượng nitơ amoniac của
nước mắm ...................................................................................................................... 50

v


3.3.2.5. Ảnh hưởng của thời gian ủ gây hương đến hàm lượng muối của nước
mắm ............................................................................................................................... 51
3.3.2.6. Ảnh hưởng của thời gian ủ gây hương đến hàm lượng axit của nước
mắm ............................................................................................................................... 52
3.4. Kết quả đánh giá chất lượng của nước mắm với chế độ ủ thích hợp ..................... 53
3.4.1. Chỉ tiêu cảm quan nước mắm .......................................................................... 53
3.4.2. Chỉ tiêu hóa học của nước mắm ....................................................................... 53
3.4.3. Chỉ tiêu vi sinh vật của nước mắm................................................................... 55
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................ 56

4.1. Kết luận................................................................................................................... 56
4.2. Kiến nghị ................................................................................................................ 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 57

vi


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Sản lượng thủy sản Việt Nam ......................................................................... 3
Bảng 1.2. Sản lượng thủy sản Khánh Hòa ..................................................................... 5
Bảng 1.3. Thành phần hóa học theo chất khô của phế liệu tôm Penaaus vannamei ...... 8
Bảng 1.4. Yêu cầu cảm quan của nước mắm ................................................................ 20
Bảng 1.5. Các chỉ tiêu hoá học của nước mắm ............................................................. 21
Bảng 1.6. Chỉ tiêu vi sinh vật của nước mắm................................................................ 21
Bảng 2.1. Mô tả các chỉ tiêu cảm quan của nước mắm ................................................. 35
Bảng 3.1. Chất lượng cảm quan của dịch thủy phân protein đầu tôm .......................... 39
Bảng 3.2. Thành phần của dịch thủy phân .................................................................... 39
Bảng 3.3. Chất lượng cảm quan của bã chượp cá cơm ................................................. 40
Bảng 3.4. Thành phần hóa học của bã chượp cá cơm ................................................... 40
Bảng 3.5. Chỉ tiêu cảm quan của nước mắm ................................................................. 53
Bảng 3.6. Chỉ tiêu hóa học của nước mắm .................................................................... 53
Bảng 3.7. Thành phần các axit amin trong mẫu nước mắm .......................................... 54
Bảng 3.8. Chỉ tiêu vi sinh vật của nước mắm................................................................ 55

vii


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Giá trị xuất khẩu tôm Việt Nam qua một số năm ............................................ 6
Hình 1.2. Qui trình sản xuất nước mắm ........................................................................ 22

Hình 2.1. Sơ đồ nghiên cứu tổng quát ........................................................................... 31
Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỉ lệ dịch thủy phân protein đầu tôm/ bã
chượp cá cơm thích hợp ................................................................................................ 33
Hình 2.3. Xác định thời gian ủ dịch thủy phân protein đầu tôm/ bã chượp cá cơm ..... 34
Hình 3.1. Ảnh hưởng của tỉ lệ dịch protein/bã chượp đến chất lượng cảm quan của
nước mắm ...................................................................................................................... 41
Hình 3.2. Ảnh hưởng của tỉ lệ dịch thủy phân protein/bã chượp cá cơm đến hàm lượng
nitơ tổng số của nước mắm ........................................................................................... 42
Hình 3.3. Ảnh hưởng của tỉ lệ dịch protein/bã chượp đến hàm lượng nitơ axit amin của
nước mắm ...................................................................................................................... 43
Hình 3.4. Ảnh hưởng của tỉ lệ dịch protein/bã chượp đến hàm lượng nitơ amoniac của
nước mắm ...................................................................................................................... 44
Hình 3.5. Ảnh hưởng của tỉ lệ dịch protein/bã chượp đến hàm lượng muối của nước
mắm ............................................................................................................................... 45
Hình 3.6. Ảnh hưởng của tỉ lệ dịch protein/bã chượp đến hàm lượng axit của nước
mắm ............................................................................................................................... 46
Hình 3.7. Ảnh hưởng của thời gian ủ gây hương đến chất lượng cảm quan của nước
mắm ............................................................................................................................... 47
Hình 3.8. Ảnh hưởng của thời gian ủ gây hương đến hàm lượng nitơ tổng số của nước
mắm ............................................................................................................................... 48
Hình 3.9. Ảnh hưởng của thời gian ủ gây hương đến hàm lượng nitơ axit amin của
nước mắm ...................................................................................................................... 49
Hình 3.10. Ảnh hưởng của thời gian ủ gây hương đến hàm lượng nitơ amoniac của
nước mắm ...................................................................................................................... 50

viii


Hình 3.11. Ảnh hưởng của thời gian ủ gây hương đến hàm lượng muối của nước
mắm ............................................................................................................................... 51

Hình 3.12. Ảnh hưởng của thời gian ủ gây hương đến hàm lượng axit của nước
mắm .............................................................................................................................. .52

ix


TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Nghiên cứu xác định chế độ ủ dịch thủy phân protein từ đầu tôm trong bã
chượp cá cơm để gây hương nước mắm
Công nghệ chế biến và xuất khẩu tôm đã tạo ra một lượng lớn phế liệu đầu tôm,
chiếm khoảng 35-45% khối lượng tôm và dễ gây ô nhiễm môi trường. Do đó, cần có
những phương pháp tạo ra các sản phẩm giá trị gia tăng nhằm tận dụng nguồn nguyên
liệu này. Dịch thủy phân protein được sản xuất từ đầu tôm có hàm lượng đạm khá cao
và có thể ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm, chẳng hạn như ứng dụng dịch thủy phân
protein trong việc sản xuất nước mắm. Tuy nhiên dịch thủy phân protein này ít có hương
vị thơm ngon đặc trưng của nước mắm. Trong nghiên cứu này, chúng tôi nghiên cứu
gây hương nước mắm cho dịch thủy phân đầu tôm bằng cách ngâm ủ dịch thủy phân
protein đầu tôm trong bã chượp cá cơm, sau đó kéo rút và lọc. Kết quả cho thấy sau khi
ủ dịch thủy phân đầu tôm trong bã chượp cá cơm theo tỉ lệ 1:1 trong vòng 2 tháng, sản
phẩm thu được đạt nước mắm loại 2 theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5107-2003. Nước
mắm có màu nâu cánh gián, trong không vẩn đục, thơm đặc trưng của nước mắm, không
có mùi lạ, ngọt của đạm, không mặn chát, không có tạp chất. Hàm lượng nitơ tổng số
14,5 g/l, hàm lượng nitơ axit amin 5,5 g/l, tỉ lệ nitơ axit amin/nitơ tổng số 37,9%, hàm
lượng nitơ amoniac 2,7 g/l, tỉ lệ nitơ amoniac/nitơ tổng số 18,6%, hàm lượng muối 283,2
g/l, hàm lượng axit 3,4 g/l.

x


MỞ ĐẦU

I. Tính cấp thiết của đề tài
Công nghệ chế biến và xuất khẩu tôm đã tạo ra một lượng lớn phế liệu đầu tôm,
chiếm khoảng 35-45% khối lượng tôm và dễ gây ô nhiễm môi trường. Trong đầu tôm,
hàm lượng protein cao, chiếm 49,1% so với chất khô (Randriamahatody và cộng sự,
2011) do đó cần tận dụng nguồn protein dồi dào của đầu tôm để sản xuất thành các sản
phẩm có giá trị gia tăng. Một trong những sản phẩm có giá trị là dịch thủy phân protein.
Dịch thủy phân protein được sản xuất từ đầu tôm có hàm lượng đạm khá cao và có thể
ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm, chẳng hạn như ứng dụng dịch thủy phân protein
trong việc sản xuất nước mắm. Tuy nhiên dịch thủy phân protein này ít có hương vị
thơm ngon đặc trưng của nước mắm, do đó cần gây hương nước mắm cho dịch thủy
phân đầu tôm bằng cách ngâm ủ dịch thủy phân protein đầu tôm trong bã chượp cá cơm,
sau đó kéo rút và lọc sẽ thu được nước mắm có hương vị thơm ngon đặc trưng hơn.
Xuất phát từ những lý do trên và được sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Thị Mỹ
Hương và TS. Phạm Thị Minh Thu, tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu xác định chế độ
ủ dịch thủy phân protein từ đầu tôm trong bã chượp cá cơm để gây hương nước
mắm”.
II. Mục tiêu của đề tài
Xác định chế độ ủ dịch thủy phân protein từ đầu tôm trong bã chượp cá cơm để
dịch thủy phân protein từ đầu tôm có hương thơm đặc trưng của nước mắm.
III. Nội dung nghiên cứu
1. Kiểm tra, đánh giá chất lượng của dịch thủy phân protein từ đầu tôm.
2. Kiểm tra đánh giá chất lượng của bã chượp cá cơm.
3. Nghiên cứu xác định các thông số thích hợp cho quá trình ủ dịch thủy phân protein
từ đầu tôm trong bã chượp cá cơm để gây hương nước mắm cho dịch thủy phân.
4. Ủ dịch thủy phân protein từ đầu tôm trong bã chượp cá cơm theo chế độ thích
hợp đã xác định được và kiểm tra, đánh giá chất lượng của nước mắm thu được từ dịch
thủy phân protein đầu tôm .
IV. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
1. Ý nghĩa khoa học
1

Kết quả nghiên cứu của đề tài là dẫn liệu khoa học về việc tạo hương nước mắm
cho dịch thủy phân protein từ đầu tôm. Những dẫn liệu khoa học này sẽ là tài liệu tham
khảo cho sinh viên, giảng viên và các cán bộ nghiên cứu khoa học.
2. Ý nghĩa thực tiễn
Việc sản xuất sản phẩm thủy phân protein từ đầu tôm, và ứng dụng sản phẩm
thủy phân protein này trong việc sản xuất nước mắm có ý nghĩa to lớn về kinh tế. Điều
này không những góp phần hạn chế ô nhiễm môi trường do đầu tôm gây ra mà còn nâng
cao giá trị của đầu tôm, mang lại lợi ích kinh tế cho các doanh nghiệp chế biến tôm cũng
như doanh nghiệp sản xuất nước mắm.

2


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về tôm và phụ phẩm tôm
1.1.1. Sản lượng khai thác và nuôi tôm ở Việt Nam và Khánh Hòa
Trong những năm qua, sản lượng thủy sản Việt Nam, đặc biệt là tôm luôn ở mức tăng
trưởng qua các năm. Năm 2010 tổng sản lượng thủy sản đạt 5.142,7 nghìn tấn trong đó sản
lượng tôm đạt 449,7 nghìn tấn với mức tăng trưởng tôm là 7,2%. Năm 2011 tổng sản lượng
thủy sản đạt 5.447,4 nghìn tấn trong đó sản lượng tôm đạt 478,7 nghìn tấn với mức tăng trưởng
tôm là 6,4%. Tuy nhiên, năm 2012 tổng sản lượng thủy sản đạt 5.820,7 nghìn tấn trong đó sản
lượng tôm đạt 473,9 nghìn tấn với mức tăng trưởng tôm giảm 1,0%. Năm 2013 tổng sản lượng
thủy sản đạt 6.019,7 nghìn tấn trong đó sản lượng tôm đạt 560,5 nghìn tấn với mức tăng
trưởng tôm là 18,3%. Năm 2014 tổng sản lượng thủy sản đạt 6.333,2 nghìn tấn trong đó sản
lượng tôm đạt 615,2 nghìn tấn với mức tăng trưởng tôm là 9,8%. Năm 2015 tổng sản lượng
thủy sản đạt 6.582,1 nghìn tấn trong đó sản lượng tôm đạt 634,8 nghìn tấn với mức tăng trưởng
tôm là 3,2%. Năm 2016 tổng sản lượng thủy sản đạt 6.803,9 nghìn tấn trong đó sản lượng tôm
đạt 663,0 nghìn tấn với mức tăng trưởng tôm là 4,4%.

Bảng 1.1. Sản lượng thủy sản Việt Nam
Tổng
số

Khai
thác

Nuôi
trồng

Tôm

2010

5.142,7

2.414,4

2.728,3

449,7

2011

5.447,4

2.514,3

2.933,1

478,7

2012

5.820,7

2.705,4

3.115,3

473,9

2013

6.019,7

2.803,8

3.215,9

560,5

2014

6.333,2

2.920,4

3.412,8

615,2

2015

6.582,1

3.049,9

3.532,2

634,8

Sơ bộ 2016

6.803,9

3.163,3

3.640,6

663,0

Chỉ số phát triển (Năm trước = 100) %

Tổng
số

Khai
thác

Nuôi
trồng

Tôm

2010

105,6

105,9

105,3

107,2

2011

105,9

104,1

107,5

106,4

2012

106,9

107,6

106,2

99,0

2013

103,4

103,6

103,2

118,3

Sản lượng (Nghìn tấn )

3


2014

105,2

104,2

106,1

109,8

2015

103,9

104,4

103,5

103,2

Sơ bộ 2016

103,4

103,7

103,1

104,4

(Tổng cục thống kê, 2016)
Tổng sản lượng thủy sản khai thác và nuôi trồng năm 2012 của Khánh Hòa được
93.943 tấn tăng 5,45% so năm 2011. Khai thác được 80.160 tấn tăng 6,63%, trong đó
71.977 tấn cá tăng 4,61%, 1.185 tấn tôm tăng 25,66%. Nuôi trồng thủy sản thu hoạch
được 13.783 tấn giảm 0,91% so năm 2011 (Cục thống kê Khánh Hòa, 2012).
Năm 2013, khai thác thủy sản được 82.299,8 tấn tăng 2,67% so năm 2012, trong
đó 73.359 tấn cá tăng 1,92%, 1.202,7 tấn tôm tăng 1,47%. Trong khi đó, nuôi trồng thủy
sản thu hoạch được 13.751,2 tấn, trong đó 6.345,2 tấn tôm thịt, 701,3 tấn tôm hùm,
3.526,6 tấn cá tăng 1,69%; sản xuất được 2.501 triệu con tôm giống. Diện tích thả nuôi
được 3.501 ha. Theo Sở Nông nghiệp và phát triển nông thôn tỉnh Khánh Hoà, tổng sản

lượng tôm xuất khẩu của địa phương năm 2013 đạt tới 29.000 tấn, chiếm 50% tỉ trọng
kim ngạch xuất khẩu. Tính chung cả năm, xuất khẩu thủy sản Khánh Hòa đạt 325 triệu
USD, tăng 0,5% so với kế hoạch và tăng 0,9% so với năm 2012 (Cục thống kê Khánh
Hòa, 2013) .
Sản lượng đánh bắt thủy sản Khánh Hòa năm 2014 ước được 84.900 tấn, tăng
3,16% so năm 2013, trong đó 76.188,8 tấn cá tăng 3,86%, 1.361,1 tấn tôm tăng 13,17%.
Thu hoạch thủy sản nuôi trồng năm 2014 được 14.000 tấn tăng 1,81% so năm 2013,
trong đó 6.148,3 tấn tôm thẻ chân trắng tăng 6,57%, 429,5 tấn tôm sú giảm 25,42%.
Diện tích nuôi trồng thủy sản được 5.829,4 ha tăng 1,5% so năm 2013, trong đó diện
tích nuôi tôm sú 330 ha giảm 36,3%, diện tích nuôi tôm thẻ chân trắng 2.992,7 ha tăng
8,9% (Cục thống kê Khánh Hòa, 2014).
Giá trị sản xuất thủy sản năm 2015 (giá so sánh 2010) đạt 5.459,9 tỷ đồng, tăng
3,23% so năm 2014, chủ yếu là tăng giá trị đánh bắt thủy sản. Sản lượng khai thác thủy
sản đạt 88.975 tấn, tăng 4,36%. Về thu hoạch thủy sản nuôi trồng năm 2015 được 13.679
tấn, giảm 3,66% so năm 2014, trong đó 3.805 tấn cá, tăng 4,49%; 5.451 tấn tôm thẻ chân
trắng và 340 tấn tôm sú. Diện tích nuôi trồng thủy sản được 5.274 ha, giảm 9,52% so
năm 2014, diện tích nuôi tôm sú 200 ha giảm 38,63%, diện tích nuôi tôm thẻ chân trắng
2.632 ha, giảm 12,17% (Cục thống kê Khánh Hòa, 2015).
4


Giá trị sản xuất thủy sản năm 2016 (giá so sánh 2010) đạt 5.645,2 tỷ đồng, tăng
3,21 % so năm 2015, chủ yếu do tăng giá trị đánh bắt thủy sản. Sản lượng khai thác thủy
sản năm 2016 được 93.049,4 tấn, tăng 4,32%, trong đó khai thác cá ngừ đại dương được
3.472,4 tấn, tăng 6,8%. Về thu hoạch thủy sản nuôi trồng năm 2016 được 13.067,4 tấn,
giảm 4,75% so năm 2015, trong đó 265 tấn tôm sú, giảm 10,7%; 4.799,4 tấn tôm thẻ
chân trắng, giảm 12,8%. Diện tích nuôi trồng thủy sản năm 2016 ước thực hiện được
5.028,6 ha, giảm 3,7% so năm 2015, trong đó diện tích nuôi tôm sú 229 ha, giảm 3,9%;
tôm thẻ chân trắng 2.155 ha, giảm 10,6% (Cổng thông tin điện tử Khánh Hòa, 2016).
Bảng 1.2. Sản lượng thủy sản Khánh Hòa

Năm

2011

2012

2013

2014

2015

Thủy sản

4.981

5.130

5.111

5.289

5.472

Tốc độ tăng so
năm trước (%)

104,32

103,41

101,56

103,11

102,46

Thủy sản đánh
bắt (nghìn tấn)

75,2

80,2

82,3

85,2

88,8

Thủy sản nuôi
trồng (nghìn
tấn)

13,9

13,8

13,8

14,2

14,4

Tôm giống sản
xuất (triệu con)

2.476

2.534

2.365

2.594

2.811,8

Sản lượng tôm
nuôi (tấn)

7.188

7.620

7.047

7.268

6.518

(tỉ đồng)

(cục thống kê Khánh Hòa, 2015)
1.1.2. Tình hình xuất khẩu tôm ở Việt Nam
Trong những năm qua mặt hàng tôm luôn đóng góp cao vào giá trị xuất khẩu của
thủy sản và ngày càng gia tăng qua các năm.

5


1400
1201

Giá trị (Triêu USD)

1200

1092
993

991

1000

880
719

800

706

579

572

600
399

807

705
612

610

436

425

400
200
0
Q1
Q2
Q3
Q4
Q1
Q2
Q3
Q4
Q1

Q2
Q3
Q4
Q1
Q2
Q3
Q4
2011 2011 2011 2011 2012 2012 2012 2012 2013 2013 2013 2013 2014 2014 2014 2014

Thời gian

Hình 1.1. Giá trị xuất khẩu tôm Việt Nam qua một số năm (Cafebiz, 2015)
Năm 2015, tôm chính thức là mặt hàng giảm mạnh nhất với 25%, ước đạt gần 3 tỷ
USD và chiếm 44%. Trong đó, xuất khẩu tôm chân trắng vẫn chiếm 58% với 1,7 tỷ
USD, giảm 25% so với năm 2014. Xuất khẩu tôm sú chiếm 33% với 977 triệu USD,
giảm 29%. Xuất khẩu sang các thị trường chính đều giảm đáng kể: Mỹ (giảm 39%), EU
(giảm 19%), Nhật Bản (21%), Trung Quốc (giảm 19%), Hàn Quốc (giảm 24%) (tổng
cục thủy sản, 2015).
Năm 2016, xuất khẩu thủy sản Việt Nam đạt kim ngạch khoảng 7,1 tỷ USD, tăng
8% so với năm 2015. Trong số này, tôm vẫn mang lại giá trị xuất khẩu cao nhất cho
ngành thủy sản, chiếm 44% về giá trị. Cụ thể, Việt Nam đã xuất khẩu tôm sang 90 thị
trường, đạt kim ngạch hơn 3,1 tỷ USD, tăng 6,7% so với năm 2015. Trong đó, tôm chân
trắng chiếm 62,1%, tôm sú chiếm gần 29,5%, tôm biển khác chiếm 8,3% (cafef, 2017).
Năm 2017, xuất khẩu thủy sản cả nước đạt 8,3 tỉ USD, tăng 18% so với năm 2016.
Trong đó, xuất khẩu tôm Việt Nam đạt 3,85 tỉ, với mức tăng trưởng 22,3% . Giá trị xuất
khẩu sang các thị trường chính đều tăng trưởng tốt. Theo tổng cục thủy sản, sản lượng
tôm các loại cả nước đạt 723,8 nghìn tấn trong đó tôm nước lợ đạt 683,4 nghìn tấn; gồm
tôm sú 256,4 nghìn tấn, tôm chân trắng 427 nghìn tấn. Diện tích nuôi tôm nước lợ đạt
721,1 nghìn ha, trong đó tôm sú 622,4 nghìn ha, tôm chân trắng 98,7 nghìn ha. Nhu cầu
nhập khẩu từ các thị trường chính (EU, Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc) tăng cao vào

dịp cuối năm. Trong cơ cấu các sản phẩm tôm xuất khẩu, tôm chân trắng chiếm vị trí
chủ đạo với tỉ trọng 65,6%; tôm sú chiếm 22,8%, còn lại là tôm biển với tỉ lệ 11,6%.
Xuất khẩu các sản phẩm tôm chân trắng và tôm biển tăng, trong khi xuất khẩu các sản

6


phẩm tôm sú giảm nhẹ so với cùng kỳ năm ngoái (bản tin thương mại thủy sản số 02,
2018).
1.1.3. Thành phần hóa học và ứng dụng phụ phẩm tôm
Trong quá trình chế biến tôm, phế liệu tôm được sản sinh ra chủ yếu là đầu, vỏ và
đuôi tôm, ngoài ra còn có phần thịt vụn. Cơ thịt tôm chiếm khoảng 48%, còn lại là phế
liệu chiếm khoảng 52% tổng khối lượng tôm, trong đó đầu chiếm tỉ lệ cao 38,9% và
37,9% trong tôm Pandalus borealis và tôm Trachypeda curvirostris tương ứng. Tỉ lệ vỏ
ở tôm Trachypeda curvirostris 11,5% , cao hơn so với ở tôm Pandalus borealis (10,7%).
Tỉ lệ đuôi ở hai loài tôm này như nhau (2,3%) (Heu và công sự, 2003). Theo Sowmya
và cộng sự (2011), đầu tôm thường chiếm khoảng 35-45% khối lượng tôm nguyên con.
Tùy theo giống loài và phương pháp chế biến mà tỉ lệ phế liệu có thể tới 60% khối
lượng nguyên liệu. Ví dụ, đối với tôm càng xanh Macrobrchium rosenbergii, đầu tôm
chiếm 60% khối lượng. Đầu tôm sú Penaeus monodun chiếm 40% khối lượng. Đối với
sản phẩm tôm lột vỏ, rút chỉ lưng, lượng vỏ và đuôi tôm chiếm khoảng 25% khối lượng
(Dự án cải thiện chất lượng và xuất khẩu thủy sản, 2005). Thành phần hóa học chiếm tỷ
lệ đáng kể trong đầu tôm là protein, chitin, canxi cacbonate, sắc tố. Tỉ lệ các thành phần
này không ổn định, chúng thay đổi theo giống, loài, đặc điểm sinh thái, sinh lý…
Hàm lượng protein trong đầu tôm thẻ chân trắng (54,4% so với chất khô) cao hơn
hàm lượng protein trong đầu tôm sú (49,1%). Hàm lượng tro trong đầu tôm thẻ chân
trắng (21,5%) cao hơn hàm lượng tro trong đầu tôm sú (18,7%). Ngược lại, hàm lượng
lipit trong đầu tôm thẻ chân trắng (11,9%) thấp hơn hàm lượng lipit trong đầu tôm sú
(16,6%). Hàm lượng chitin trong đầu tôm khoảng 1,7-2,9% theo khối lượng ướt, trong
đó hàm lượng chitin trong đầu tôm sú biển cao nhất (2,9%). Hàm lượng carotene cao

nhất đối với tôm sú biển (50,2 µg/g) và thấp nhất đối với đầu tôm sú nuôi (24,3 µg/g)
(Trang Sĩ Trung và cộng sự, 2016). Vỏ giáp xác chứa chủ yếu là protein (30 – 40%),
khoáng (30 – 50%), chitin (13 – 42%) . Thành phần chitin và protein trong vỏ tôm khô
là 11 – 27,50% và 23,25 – 53%. Hàm lượng chitin, protein, khoáng và carotenoid trong
phế liệu vỏ tôm thay đổi rất rộng phụ thuộc vào điều kiện bóc vỏ trong quá trình chế
biến cũng như phụ thuộc vào loài, trạng thái dinh dưỡng, chu kỳ sinh sản. Hàm lượng
protein và tro ở vỏ tôm thẻ chân trắng và vỏ tôm he Ấn Độ gần tương đương nhau.
Thành phần hóa học đầu và vỏ tôm thẻ chân trắng (Penaeus vannamei) được thể hiện ở
Bảng 1.3. Trong đó, hàm lượng protein chiếm gần 50%.
7


Bảng 1.3. Thành phần hóa học theo chất khô của phế liệu tôm Penaeus vannamei
(Trang Sĩ Trung và cộng sự, 2007)
Chỉ tiêu phân tích

Giá trị

Hàm lượng khoáng (%)

24,6 ± 0,8

Hàm lượng chitin (%)

18,3 ± 0,9

Hàm lượng protein (%)

47,4 ± 1,8

Hàm lượng lipit (%)

4,7 ± 0,3

Hàm lượng Astaxanthin(ppm)

130 ± 13,9

Từ phụ phẩm tôm, có thể sản xuất bột tôm, chitin, chitosan. Hàm lượng protein
cao (trên 60%), cùng sự có mặt của lipit và khoáng chất, cũng như mùi vị tôm đặc trưng
khiến cho bột tôm rất phù hợp cho việc chế biến thức ăn chăn nuôi. Thành phần axit
amin trong bột tôm chứa đầy đủ các axit amin không thay thế với tổng lượng chiếm
35,8% trên tổng lượng axit amin, trong đó có các axit amin chiếm tỉ lệ cao như leucine
(8,29%), lysine (7,93%), valine (5,21%) và isoleucine (5,01%). Ngoài ra, một số loại
axit amin khác chiếm tỉ lệ hàm lượng khá cao như axit glutamic (11,5%), axit aspartic
(8,11%) (Trang Sĩ Trung và cộng sự, 2016). Hơn nữa, thành phần bột tôm còn chứa một
lượng caroten đáng kể, đây là chất màu có hoạt tính sinh học cao được các nhà khoa học
quan tâm nghiên cứu thu hồi để ứng dụng trong chăn nuôi, trong công nghệ thực phẩm
và cũng được ứng dụng trong ngành mỹ phẩm, dược phẩm. Trong đó astaxanthin được
sử dụng trong y dược bởi những tác dụng to lớn của nó như: chống oxy hóa, bảo vệ
phospholipit của màng tế bào khỏi sự peroxid hóa, làm giảm triệu chứng của viêm loét
dạ dày do Helicobacter pylori, tăng cường miễn dịch cho cơ thể, ngăn ngừa tác nhân
gây ung thư bàng quang, vòm họng, hay tác dụng hữu ích đối với tim mạch bằng cách
thay đổi nồng độ LDL (low density lipoprotein) và HDL (high density lypoprotein),
cũng đồng thời làm giảm phản ứng viêm. Astaxanthin bảo vệ võng mạc khỏi bị oxy hóa,
cải thiện những tổn thương ở võng mạc. Ngoài ra astaxanthin còn có chức năng chống
lại các tia tử ngoại nhờ khả năng bắt giữ các gốc tự do hình thành do sự quang hóa.
Astaxanthin được dùng làm thức ăn tạo màu cho cá cảnh, làm tăng sắc tố cho lòng đỏ
trứng gà. Ngoài ra còn làm thức ăn của cá, tạo màu cần thiết cho một số sản phẩm như
cá ướp đông, cá khô, sản phẩm thủy phân, thịt cá hồi. Tận dụng thu astaxanthin để ứng

dụng trong việc tạo màu cho thực phẩm, yếu tố kích thích sinh trưởng, kháng bệnh.
Chitin, chitosan và các dẫn xuất của chúng có nhiều đặc tính quý báu như: có hoạt
tính kháng nấm, kháng khuẩn, có khả năng tự phân huỷ sinh học cao, không gây dị ứng,
8


không gây độc hại cho người và gia súc, có khả năng tạo phức với một số kim loại
chuyển tiếp như: Cu(II), Ni(II), Co(II)... Do vậy chitin và một số dẫn xuất của chúng
được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực: Trong lĩnh vực xử lý nước thải và bảo vệ
môi trường, dược học và y học, nông nghiệp, công nghiệp, công nghệ sinh học, trong
công nghiệp thực phẩm như: là tác nhân kết hợp, gel hóa, tác nhân ổn định…(Trang Sĩ
Trung và cộng sự, 2010).
1.2. Thủy phân protein bằng enzyme protease
1.2.1. Khái quát sự thủy phân protein bằng enzyme protease
Bản chất của quá trình thủy phân protein là quá trình phá vỡ các liên kết peptit khi
có mặt của nước. Do liên kết peptit là liên kết bền, nên quá trình thủy phân cần có mặt
chất xúc tác. Các chất xúc tác có thể là tác nhân hóa học hay sinh học.
Thủy phân bằng phương pháp hóa học thực hiện trong môi trường axit (HCl) hoặc
trong môi trường kiềm (NaOH). Nói chung thủy phân trong môi trường axit được sử
dụng nhiều hơn trong môi trường kiềm. Thủy phân bằng axit làm cắt đứt protein thành
các peptit nhỏ hơn và phá hủy một số axit amin như cystein, methionin và tryptophane.
Đối với thủy phân bằng kiềm, một số axit amin như serine và threonine bị phá hủy nhưng
vẫn còn nguyên vẹn tryptophane (Pasupuleti và Braun, 2010). Thủy phân trong môi
trường kiềm gây ra sự chuyển đổi từ L-axit amin thành D-axit amin mà con người không
hấp thụ được, điều này làm giảm giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. Phương pháp thủy
phân hóa học không an toàn và ảnh hưởng xấu đến môi trường nên ít được sử dụng và
thay vào đó là phương pháp thủy phân bằng enzym.
Enzyme protease xúc tác quá trình thủy phân liên kết peptit (-CO-NH-) trong phân
tử protein thành các peptit và axit amin. Thủy phân bằng enzyme có ưu điểm là chỉ đòi
hỏi một lượng nhỏ enzyme trong điều kiện pH 6-8 và nhiệt độ phản ứng 40oC – 60oC.

Các axit amin không bị phá hủy, sản phẩm thủy phân vẫn giữ được giá trị dinh dưỡng,
đặc tính sinh học và không cần xử lý hóa học để loại bỏ tác nhân thủy phân sau khi thủy
phân. Enzyme dễ dàng bị bất hoạt bằng cách gia nhiệt đến nhiệt độ biến tính của enzyme
(Trang Sĩ Trung và cộng sự, 2016).
Dưới tác dụng của enzyme protease thì protein sẽ bị thủy phân như sau:
Protein

Polypeptit

Peptit

9

Axit amin


Nhóm enzyme protease xúc tác quá trình thủy phân liên kết peptit (-CO-NH)n
trong phân tử protein, polypeptit thành sản phẩm cuối cùng là các axit amin. Trong quá
trình thủy phân có xảy ra các phản ứng phụ phân hủy các sản phẩm axit amin thành các
sản phẩm thứ cấp.
1.2.2. Enzyme protease
Hầu hết các phản ứng hóa học xảy ra trong hệ thống sống đều do các protein đặc
biệt xúc tác, các protein này gọi là enzyme (Phạm Thị Trân Châu và cộng sự, 2011).
Enzyme protease thủy phân liên kết peptit (-CO-NH-) giữa các axit amin trong phân tử
protein. Enzyme protease cần thiết cho các sinh vật sống, rất đa dạng về chức năng từ
mức độ tế bào, cơ quan đến cơ thể nên được phân bố rất rộng rãi trên nhiều đối tượng
từ vi sinh vật (vi khuẩn, nấm, virus) đến thực vật (đu đủ, dứa...) và động vật (gan, dạ
dày bê...). So với enzyme protease động vật và thực vật, enzyme proteaza vi sinh vật có
những đặc điểm khác biệt. Hệ enzyme protease vi sinh vật là một hệ thống rất phức tạp
bao gồm nhiều enzyme rất giống nhau về cấu trúc, khối lượng và hình dạng phân tử nên

rất khó tách ra dưới dạng tinh thể đồng nhất. Cũng do là phức hệ gồm nhiều enzyme
khác nhau nên enzyme protease vi sinh vật thường có tính đặc hiệu rộng rãi cho sản
phẩm thủy phân triệt để và đa dạng.
1.2.2.1. Phân loại enzyme protease
Dựa vào cơ chế thủy phân, enzyme protease được phân thành hai loại endoprotease
(proteinase) và exopeptidase (peptidase) (Trang Sĩ Trung và cộng sự, 2016). Enzyme
exopeptidase (peptidase) thủy phân liên kết peptit ở hai đầu của chuỗi polypeptit, kết
quả thu được một hỗn hợp axit amin tự do và các peptit. Dựa vào vị trí tác động trên
mạch polypeptit, exopeptidase được phân chia thành 2 loại: Aminopeptidase và
Carboxypeptidase. Aminopeptidase: Xúc tác thủy phân liên kết peptit ở đầu mạch
polypeptit có nhóm amin tự do để giải phóng ra axit amin. Carboxypeptidase: Xúc tác
thủy phân liên kết peptit ở đầu mạch polypeptit có nhóm carboxyl tự do để giải phóng
ra axit amin.
Enzyme endoprotease thủy phân liên kết peptit ở bên trong mạch polypeptit tạo ra
nhiều peptit. Đại diện cho endoprotease là các enzyme tiêu hóa như trypsine,
chymotrypsin, pepsine và các protease nội bào như cathepsin, alkaline proteinase. Dựa vào
động học của cơ chế xúc tác, endoprotease được chia thành 4 nhóm. Serin proteinase: Là
10


những protein chứa nhóm –OH của gốc serine trong trung tâm hoạt động và có vai trò
đặc biệt quan trọng đối với hoạt động xúc tác của enzyme. Nhóm này bao gồm hai nhóm
nhỏ: chymotrypsin và subtilisin. Nhóm chymotrypsin bao gồm các enzyme động vật
như chymotrypsin, trypsin, elastase. Nhóm subtilisin bao gồm hai loại enzyme vi khuẩn
như subtilisin Carsberg, subtilisin BPN. Các serine proteinase thường hoạt động mạnh
ở vùng kiềm tính và thể hiện tính đặc hiệu cơ chất tương đối rộng. Cysteine proteinase:
Các proteinase chứa nhóm –SH trong trung tâm hoạt động. Cystein proteinase bao gồm
các proteinase thực vật như papain, bromelin, một vài protein động vật và protein kí sinh
trùng. Các cystein proteinase thường hoạt động ở vùng pH trung tính, có tính đặc hiệu
cơ chất rộng. Aspartic proteinase: Hầu hết các aspartic proteinase thuộc nhóm pepsin.

Nhóm pepsin bao gồm các enzyme tiêu hóa như: pepsin, chymosin, cathepsin, renin.
Các aspartic proteinase có chứa nhóm carboxyl trong trung tâm hoạt động và thường
hoạt động mạnh ở pH trung tính. Metallo proteinase: Metallo proteinase là nhóm
proteinase được tìm thấy ở vi khuẩn, nấm mốc cũng như các vi sinh vật bậc cao hơn.
Các metallo proteinase thường hoạt động ở vùng pH trung tính.
Nguồn thu nhận protease từ động vật, thực vật và vi sinh vật. Vi sinh vật là nguồn
thu nhận enzyme khổng lồ, enzyme protease phân bố chủ yếu ở vi khuẩn, nấm mốc và
xạ khuẩn,…gồm các loài thuộc Aspergillus, Bacillus, Penicillium, Clotridium,
Streptomyces và một số loại nấm men.
Việc lựa chọn enzyme là một yếu tố quan trọng trong quá trình thủy phân vì các
protease khác nhau có đặc tính khác nhau. Sản phẩm thủy phân được sản xuất ra cũng
có phân tử lượng và tính chất đặc trưng khác nhau. Khi lựa chọn enzyme cần chú ý đến
mức độ thủy phân và tính đặc hiệu để có thể sản xuất ra sản phẩm thủy phân có các
peptit có hoạt tính sinh học mong muốn. Để đạt được hiệu quả thủy phân cao có thể kết
hợp cả hai loại enzyme endoprotease và exopeptidase theo phản ứng nối tiếp.
Endoprotease thủy phân giai đoạn đầu sẽ tạo điều kiện cho exopeptidase thủy phân
nhanh hơn. Người ta có thể thu nhận enzyme từ các nguồn động vật, thực vật hay vi sinh
vật để sử dụng trong công nghiệp. Enzyme từ thực vật như papain từ đu đủ, bromelin từ
dứa. Enzyme từ động vật như pepsine từ dạ dày, trypsin và chymotrypsin từ ruột. Sử
dụng vi sinh vật để sản xuất enzyme có ưu điểm là có thể chủ động trong quá trình sản
xuất và giá thành các chế phẩm enzyme từ vi sinh thấp hơn các nguồn khác.

11


1.2.2.2. Hoạt tính enzyme
Đơn vị hoạt độ: Khả năng xúc tác của enzyme được xác định thông qua hoạt độ
hoạt động của enzyme. Hoạt độ hoạt động của enzyme được xác định thông qua đơn vị
hoạt độ. Người ta biểu diễn đơn vị hoạt độ qua những đơn vị sau (Phạm Thị Trân Châu
và cộng sự, 2011).

Đơn vị hoạt độ quốc tế (UI): Đơn vị hoạt độ quốc tế là lượng enzyme có khả năng
xúc tác làm chuyển hóa 1 micromol cơ chất trong 1 phút ở điều kiện tiêu chuẩn.
Katal (kat): Đơn vị kat là lượng enzyme có khả năng xúc tác làm chuyển hóa được
1mol cơ chất sau 1 giây ở điều kiện tiêu chuẩn 1UI = 16,67 nano kat (nkat).
Hoạt độ riêng: Hoạt độ riêng của một chế phẩm enzyme là số đơn vị UI (hoặc một
đơn vị katal) ứng với 1 ml dung dịch (nếu là dung dịch) hoặc 1mg protein (nếu là bột
khô) của chế phẩm enzyme. Khi biết được khối lượng phân tử của enzyme ta hoàn toàn
có thể tính được hoạt độ riêng của phân tử.
Hoạt độ riêng của phân tử: Hoạt độ riêng của phân tử enzyme là số phân tử cơ chất
được chuyển hóa bởi một phân tử enzyme trong một đơn vị thời gian.
1.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự thủy phân
Nồng độ enzyme: Khi nồng độ enzyme thấp, lượng cơ chất lớn, vận tốc thủy phân
phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ enzyme. Khi nồng độ enzyme tăng, tốc độ phản ứng
thủy phân tăng đến một giá trị giới hạn v = vmax thì nếu nồng độ enzyme tiếp tục tăng,
tốc độ enzyme phản ứng thủy phân bởi enzyme tăng không đáng kể, thậm chí không
tăng (Phạm Thị Trân Châu và cộng sự, 2011).
Nhiệt độ: Nhiệt độ có ảnh hưởng rất lớn đến phản ứng enzyme. Tốc độ phản ứng
enzyme không phải lúc nào cũng tỷ lệ thuận với nhiệt độ phản ứng. Tốc độ phản ứng
chỉ tăng đến một giới hạn nhiệt độ nhất định. Vượt quá nhiệt độ đó, tốc độ phản ứng
enzyme sẽ giảm.
pH: pH môi trường thường ảnh hưởng đến mức độ ion hóa cơ chất, enzyme và đặc
biệt ảnh hưởng đến độ bền của enzyme. Chính vì thế pH có ảnh hưởng rất mạnh đến
phản ứng của enzyme.
Các chất kìm hãm: Các chất kìm hãm hoạt động của enzyme thường là các chất có
mặt trong các phản ứng enzyme, làm giảm hoạt tính của enzyme nhưng lại không bị
enzyme làm thay đổi tính chất hóa học, cấu tạo hóa học và tính chất vật lý của chúng.

12

Chất hoạt hóa: Các chất có tác dụng làm tăng hoạt tính của enzyme gọi là các chất
hoạt hóa enzyme. Các chất hoạt hóa enzyme có bản chất hóa học rất khác nhau. Chúng
có thể là những anion, các ion kim loại từ ô thứ 11 đến ô thứ 55 trong bảng hệ thống
tuần hoàn, các chất hữu cơ có cấu trúc phức tạp. Tuy nhiên, các chất hoạt hóa chỉ có tác
dụng ở một nồng độ nhất định. Vượt quá nồng độ này, chúng sẽ gây ức chế hoạt động
của enzyme.
Thời gian thủy phân: Thời gian phản ứng thích hợp giúp enzyme cắt mạch triệt để
làm cho cơ chất bị thủy phân hoàn toàn hơn. Nhưng nếu kéo dài thời gian thủy phân quá
mức sẽ tạo điều kiện cho vi sinh vật hoạt động làm sản sinh ra các sản phẩm cấp thấp
như: NH3, H2S, indol, scatol… và việc kéo dài thời gian thủy phân sẽ làm giảm hiệu quả
kinh tế. Ngược lại nếu thời gian thủy phân ngắn thì quá trình thủy phân chưa triệt để,
các axít amin tạo thành còn ít trong khi các peptit còn tồn tại nhiều trong sản phẩm như
vậy sẽ gây lãng phí nguyên liệu và khó khăn cho quá trình lọc để thu dịch thủy phân
protein.
Lượng nước: Nước vừa là môi trường phân tán enzyme và cơ chất lại vừa trực tiếp
tham gia phản ứng nên tỷ lệ nước có ảnh hưởng lớn đến tốc độ thủy phân và là một yếu
tố điều chỉnh phản ứng thủy phân bởi enzyme.
Diện tích tiếp xúc: Diện tích tiếp xúc lớn tức là enzyme và cơ chất có điều kiện
gặp nhau tốt hơn, như vậy sẽ thuận lợi cho phản ứng thủy phân, nó sẽ làm cho phản ứng
thủy phân diễn ra nhanh hơn.
Nồng độ cơ chất: Nồng độ cơ chất có ảnh hưởng lớn đến tốc độ phản ứng thủy
phân, khi càng tăng nồng độ cơ chất, tốc độ phản ứng thủy phân càng tăng, nhưng khi
tốc độ phản ứng thủy phân đạt đến giới hạn v = vmax nếu tiếp tục tăng nồng độ cơ chất,
vận tốc phản ứng thủy phân hầu như không tăng.
1.2.4. Đặc tính dinh dưỡng của sản phẩm thủy phân
Thủy phân protein bằng enzyme là một trong những phương pháp hiệu quả để
thu hồi protein, các peptit có hoạt tính sinh học có giá trị từ phụ phẩm thủy sản (Trang
Sĩ Trung và cộng sự, 2016). Sản phẩm thủy phân protein chứa hỗn hợp các polypeptit,
peptit ngắn mạch và các axit amin với tỉ lệ khác nhau phụ thuộc vào mức độ thủy phân.
Mức độ thủy phân phụ thuộc vào yêu cầu của sản phẩm và được kiểm soát thông qua

các thông số của quá trình thủy phân. Thành phần chủ yếu của sản phẩm thủy phân
protein là protein, các axit amin và peptit. Bên cạnh đó còn chứa khoáng và một lượng
13