Nghiên cứu tách chiết và ứng dụng enzyme protease từ tôm sú penaeus monodon vào chế biến thủy sản

y
o

c u -tr a c k

.c

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
--------

Nguyễn Lệ Hà

NGHIÊN CỨU TÁCH CHIẾT VÀ ỨNG DỤNG
ENZYME PROTEASE TỪ TÔM SÚ PENAEUS
MONODON VÀO CHẾ BIẾN THỦY SẢN

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

Nha Trang 2011

.d o

m

o

w

w

w

.d o

C

lic

k

to

bu

y
bu
to
k
lic
C

w

w

w

N

O
W

!

h a n g e Vi
e

N

PD

!

XC

er

O
W

F-

w

m

h a n g e Vi
e

w

PD

XC

er

F-

c u -tr a c k

.c


y
o

c u -tr a c k

.c

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
--------

Nguyễn Lệ Hà

NGHIÊN CỨU TÁCH CHIẾT VÀ ỨNG DỤNG

ENZYME PROTEASE TỪ TÔM SÚ PENAEUS
MONODON VÀO CHẾ BIẾN THỦY SẢN
Chuyên ngành: Công nghệ Chế biến Thủy sản
Mã số: 62 54 10 05

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. GS. TS. TRẦN THỊ LUYẾN
2. PGS. TS ĐỒNG THỊ THANH THU

Nha Trang 2011

.d o

m

o

w

w

w

.d o

C

lic

k

to

bu

y
bu
to
k
lic
C

w

w

w

N

O
W

!

h a n g e Vi
e

N

PD

!

XC

er

O
W

F-

w

m

h a n g e Vi
e

w

PD

XC

er

F-

c u -tr a c k

.c


y
o

c u -tr a c k

.c

LỜI CÁM ƠN

Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện luận án, tôi đã nhận được sự quan tâm
tận tình của quý thầy cô hướng dẫn khoa học, các tập thể, các cá nhân trong và ngoài
trường, đã góp phần vào sự hòan thành luận án này.
Tôi xin chân thành gửi lời cám ơn sâu sắc tới các cô giáo hướng dẫn: GS.TS.
Trần Thị Luyến, Nguyên Hiệu phó trường Đại học Nha Trang, PGS.TS. Đồng Thị
Thanh Thu, Nguyên Trưởng bộ môn Hóa sinh trường Đại học tổng hợp TPHCM,
những người đã hết lòng chỉ bảo tận tình, thường xuyên theo dõi quá trình thực hiện
luận án, góp phần làm nên kết quả của luận án này.
Xin chân thành cảm ơn PGS. TS Nguyễn Tiến Thắng, CN Đỗ Thị Tuyến, Viện
Sinh học Nhiệt đới Thành phố Hồ Chí Minh, Th.S Nguyễn Thị Nguyệt Thu, Trưởng
phòng Miễn dịch Viện Pasteur Thành phố Hồ Chí Minh, PGS. TS Ngô Đăng Nghĩa vì
những ý kiến đóng góp và sự giúp đỡ trong quá trình thực nghiệm.
Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Phòng Sau đại học Trường Đại học Nha
Trang, Ban giám hiệu và Viện Công nghệ Sinh học & Thực phẩm Trường Đại học

Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh đã tạo điều tiện thuận lợi cho tôi trong quá trình
học tập, nghiên cứu và bảo vệ luận án.
Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, người thân, bạn bè đã quan tâm,
chia sẻ khó khăn và động viên để tôi hoàn thành công việc.

Nguyễn Lệ Hà

.d o

m

o

w

w

w

.d o

C

lic

k

to

bu

y
bu
to
k
lic
C

w

w

w

N

O
W

!

h a n g e Vi
e

N

PD

!

XC

er

O
W

F-

w

m

h a n g e Vi
e

w

PD

XC

er

F-

c u -tr a c k

.c

y
o

c u -tr a c k

.c

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu và kết
quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kì công
trình nào khác.

Tác giả luận án

.d o

m

o

w

w

w

.d o

C

lic

k

to

bu

y
bu
to
k
lic
C

w

w

w

N

O
W

!

h a n g e Vi
e

N

PD

!

XC

er

O
W

F-

w

m

h a n g e Vi
e

w

PD

XC

er

F-

c u -tr a c k

.c


y
o

c u -tr a c k

.c

MỤC LỤC
TRANG

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

i

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

i

DANH SÁCH HÌNH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

ii

DANH SÁCH BẢNG. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

vii

DANH SÁCH SƠ ĐỒ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

viii

MỞ ĐẦU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1

Chương 1- TỔNG QUAN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

1.1 GIỚI THIỆU VỀ TÔM SÚ Penaeus monodon. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

1.1.1 Cấu tạo và đặc điểm sinh học của tôm sú. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

1.1.2 Tập tính ăn của tôm sú. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6

1.2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ENZYME VÀ PROTEASE TRONG
THỦY SẢN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6

1.2.1 Giới thiệu chung về enzyme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2.2 Phương pháp tách và làm sạch enzyme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2.3

Giới thiệu phương pháp sắc ký lọc gel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.2.4 Protease của động vật thủy sản. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7
11
12

1.3. NHỮNG ỨNG DỤNG CỦA ENZYME TỪ CÁ VÀ THỦY SẢN VÀO
MỤC ĐÍCH THỰC PHẨM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14

1.3.1. Sự phân giải có chọn lọc mô thịt cá và thủy sản. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15

1.3.2. Sử dụng enzyme protease trong chiết rút carotenoprotein từ phế liệu
của quá trình chế biến các loài giáp xác. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

18

1.3.3. Sử dụng protease vào thu nhận chitin và protein từ phế thải chế biến
tôm. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

19

1.3.4. Ứng dụng protease chiết rút từ cá và thủy sản thay thế rennet trong
sản xuất phomai. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

20

1.3.5. Sử dụng enzyme protease trong sản xuất dịch cá (nước mắm) . . . . . .

20

1.3.6. Sử dụng protease trong sản xuất bột đạm cá thủy phân . . . . . . . . . . .

21

.d o

m

o

w

w

w

.d o

C

lic

k

to

bu

y
bu
to
k
lic
C

w

w

w

N

O
W

!

h a n g e Vi
e

N

PD

!

XC

er

O
W

F-

w

m

h a n g e Vi
e

w

PD

XC

er

F-

c u -tr a c k

.c


y
o

c u -tr a c k

.c

1.4 CAROTENOPROTEIN TRONG ĐỘNG VẬT THUỶ SẢN VÀ MỘT
SỐ PHƯƠNG PHÁP CHIẾT RÚT. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

23

1.4.1 Carotenoid. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

23

1.4.2 Astaxanthin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

24

1.4.3 Carotenoprotein. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

29

1.4.4 Một số phương pháp chiết rút carotenoprotein từ phế liệu chế biến
động vật giáp xác. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

33

1.5. CÁC NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC VỀ ỨNG DỤNG CỦA
ENZYME PROTEASE TỪ ĐỘNG VẬT THỦY SẢN . . . . . . . . . . . . . . . .

37

Chương 2- NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . . . . .

41

2.1 NGUYÊN VẬT LIỆU DÙNG TRONG NGHIÊN CỨU . . . . . . . . . . . . .

41

2.1.1 Nguyên liệu để tách chiết và tinh sạch enzyme . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

41

2.1.2 Nguyên liệu dùng trong quá trình ứng dụng enzyme protease vào thủy

41

phân. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.3 Hóa chất dùng trong nghiên cứu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

42

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

42

2.2.1 Thu nhận protease tinh sạch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

42

2.2.2 Khảo sát các tính chất của protease sau tinh sạch . . . . . . . . . . . . . . .

47

2.2.3 Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm enzyme CPE thu nhận từ đầu tôm sú
vào thủy phân protein từ hỗn hợp máu và gan cá basa . . . . . . . . . . .

52

2.2.4 Tối ưu hóa quá trình thủy phân hỗn hợp máu và gan cá basa . . . . . .

55

2.2.5 Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm enzyme thu nhận từ đầu tôm sú vào

thủy phân phế liệu đầu và vỏ tôm thu nhận carotenoprotein . . . . . . .

55

2.2.6 Tối ưu hóa quá trình thủy phân thu nhận carotenoprotein . . . . . . . . .

60

2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐÃ ÁP DỤNG. . . . . . . . . . . . . . .

61

2.4 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

62

Chương 3- KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BIỆN LUẬN. . . . . . . . . . . . . .

63

3.1 NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH
TINH SẠCH PROTEASE TỪ GAN TỤY VÀ ĐẦU TÔM SÚ . . . . . . . . . .

63

.d o

m

o

w

w

w

.d o

C

lic

k

to

bu

y
bu
to
k
lic
C

w

w

w

N

O
W

!

h a n g e Vi
e

N

PD

!

XC

er

O
W

F-

w

m

h a n g e Vi
e

w

PD

XC

er

F-

c u -tr a c k

.c


y
o

c u -tr a c k

.c

3.1.1. Các thông số cho quá trình thu nhận chế phẩm protease từ gan tụy và
đầu tôm sú. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

63

3.1.2. Thu nhận protease tinh sạch từ chế phẩm enzyme gan tụy và đầu tôm
sú Penaeus monodon bằng sắc ký lọc gel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

70

3.2. MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA PROTEASE SAU TINH SẠCH TỪ GAN
TỤY VÀ ĐẦU TÔM SÚ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

76

3.2.1. Trọng lượng phân tử của protease gan tụy và đầu tôm . . . . . . . . . . . .

76

3.2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt độ protease sau tinh sạch . . . . . . . .

83

3.2.3. Độ bền nhiệt của protease sau tinh sạch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

85

3.2.4. Ảnh hưởng của pH đến hoạt độ protease gan tụy và đầu tôm . . . . . . .

88

3.2.5. Ảnh hưởng của nồng độ muối ăn đến hoạt độ protease sau tinh sạch

90

3.2.6 Ảnh hưởng của một số kim loại và chất ức chế đến hoạt độ protease
tôm sú sau tinh sạch. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

92

3.2.7. Động học của protease gan tụy tôm sau tinh sạch . . . . . . . . . . . . . . .

97

3.3 NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH THỦY PHÂN HỖN HỢP MÁU VÀ
GAN CÁ BA SA BẰNG CHẾ PHẨM ENZYME PROTEASE TÁCH
CHIẾT TỪ ĐẦU TÔM SÚ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

101

3.3.1 So sánh quá trình thủy phân bằng chế phẩm enzyme protease đầu tôm
trên hỗn hợp máu và gan cá basa tươi và đã gia nhiệt . . . . . . . . . . . . .

101

3.3.2 Ảnh hưởng của nồng độ chế phẩm enzyme protease đến quá trình
thủy phân hỗn hợp máu và gan cá basa gia nhiệt . . . . . . . . . . . .

103

3.3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới quá trình thủy phân hỗn hợp máu và gan
cá gia nhiệt. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

106

3.3.4 Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình thủy phân hỗn hợp máu và
gan cá gia nhiệt. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

107

3.4 TỐI ƯU HÓA QUÁ TRÌNH THỦY PHÂN HỖN HỢP MÁU VÀ GAN
CÁ BASA BẰNG CHẾ PHẨM ENZYME TỪ ĐẦU TÔM SÚ . . . . . .

109

3.4.1 Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân . . . . . . . . . . .

109

3.4.2 Xác định chỉ tiêu tối ưu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

110

.d o

m

o

w

w

w

.d o

C

lic

k

to

bu

y
bu
to
k
lic
C

w

w

w

N

O
W

!

h a n g e Vi
e

N

PD

!

XC

er

O
W

F-

w

m

h a n g e Vi
e

w

PD

XC

er

F-

c u -tr a c k

.c


y
o

c u -tr a c k

.c

3.4.3 Thiết lập phương trình hồi qui của quá trình thủy phân . . . . . . . . . . . .

110

3.4.4 Phân tích các yếu tố ảnh hưởng, tìm thông số tối ưu của quá trình thủy
phân. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .

114

3.4.5 Sơ bộ đánh giá chất lượng dịch thủy phân thu được. . . . . . . . . . . . . . . .

121

3.5 NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH THỦY PHÂN THU NHẬN BỘT
CAROTENOPROTEIN TỪ ĐẦU VÀ VỎ TÔM BẰNG CHẾ PHẨM
ENZYME PROTEASE TÁCH CHIẾT TỪ ĐẦU TÔM SÚ . . . . . . . . . . . . .

123

3.5.1 Thành phần phế liệu đầu và vỏ tôm sú. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

123

3.5.2 Xác định điểm đẳng điện của dịch thủy phân phế liệu đầu vỏ tôm . . .

124

3.5.3 Nghiên cứu quá trình thủy phân phế liệu đầu, vỏ tôm thu nhận bột
carotenoprotein. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

126

3.6 TỐI ƯU HÓA QUÁ TRÌNH THỦY PHÂN PHẾ LIỆU ĐẦU, VỎ TÔM
THU SẢN PHẨM BỘT CAROTENOPROTEIN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

140

3.6.1 Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân . . . . . . . . . . .

141

3.6.2 Xác định chỉ tiêu tối ưu của quá trình thủy phân. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

142

3.6.3 Thiết lập phương trình hồi qui của hàm lượng carotenoid CP và xác
định thông số tối ưu của quá trình thủy phân thu nhận carotenoprotein giàu
carotenoid. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

142

3.6.4 Thiết lập phương trình hồi qui của hàm lượng protein AP và xác định
thông số tối ưu của quá trình thủy phân thu nhận carotenoprotein giàu
protein. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

149

3.6.5 Kiểm tra tính tương thích của các chỉ tiêu tối ưu vào thực nghiệm . . . .

156

3.6.6 Sơ bộ đánh giá về chất lượng của bột carotenoprotein thu nhận từ phế
liệu tôm theo thông số tối ưu hóa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

158

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

161

DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

164

TÀI LIỆU THAM KHẢO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

165

PHỤ LỤC

.d o

m

o

w

w

w

.d o

C

lic

k

to

bu

y
bu
to
k
lic
C

w

w

w

N

O
W

!

h a n g e Vi
e

N

PD

!

XC

er

O
W

F-

w

m

h a n g e Vi
e

w

PD

XC

er

F-

c u -tr a c k

.c


y
o

c u -tr a c k

.c

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DC

Dịch chiết

CPE

Chế phẩm enzyme

ĐC

Đối chứng

PI

Điểm đẳng điện

S

Nồng độ cơ chất

V

Vận tốc phản ứng thủy phân

PMSF

Phenylmethyl sulphonyl fluoride

SBTI

Soybean trypsin inhibitor

TLCK

Tosyl-lysine chloromethyl ketone

TPCK

Tosil-phenyl chloromethyl ketone

EDTA

Ethylene diamine tetraacetic acid

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU
HL

Hàm lượng peptid và acid amin mạch ngắn

CP

Hàm lượng carotenoid

AP

Hàm lượng protein hòa tan

T

Nhiệt độ thủy phân

C

Nồng độ chế phẩm enzyme

tg

Thời gian thủy phân

.d o

m

o

w

w

w

.d o

C

lic

k

to

bu

y
bu
to
k
lic
C

w

w

w

N

O
W

!

h a n g e Vi
e

N

PD

!

XC

er

O
W

F-

w

m

h a n g e Vi
e

w

PD

XC

er

F-

c u -tr a c k

.c


y
o

c u -tr a c k

.c

DANH SÁCH HÌNH
Hình
Tên hình
1.1
Cấu tạo ngoài và trong của tôm sú

Trang
5

1.2

Nguyên tắc hoạt động của một số loại sắc ký

10

1.3

Tách các phân tử bằng lọc gel

11

1.4

Cấu trúc hóa học của một số carotenoid

25

1.5

Các dạng astaxanthin

28

2.1

Hệ thống sắc ký cột áp suất thấp Bio-Rad

46

2.2

Thiết bị điện di

48

3.1

Ảnh hưởng của dung môi và tỉ lệ gan tụy:dung môi (w/v) đến hiệu
suất thu nhận protease của dịch chiết từ gan tụy tôm sú

3.2

Ảnh hưởng của dung môi và tỉ lệ đầu tôm:dung môi (w/v) đến hiệu
suất thu nhận protease của dịch chiết từ đầu tôm sú

3.3

69

Ảnh hưởng của tác nhân và nồng độ kết tủa đến hoạt độ riêng
protease của chế phẩm enzyme từ đầu tôm sú

3.8

67

Ảnh hưởng của tác nhân và nồng độ chất kết tủa đến hoạt độ riêng
protease của chế phẩm enzyme từ gan tụy tôm sú

3.7

66

Ảnh hưởng của thời gian chiết rút đến hoạt độ protease dịch chiết từ
gan tụy và đầu tôm sú

3.6

66

Ảnh hưởng của dung môi và tỉ lệ đầu tôm:dung môi (w/v) đến hoạt
độ riêng của dịch chiết từ đầu tôm sú

3.5

64

Ảnh hưởng của dung môi và tỉ lệ nội tạng:dung môi (w/v) đến hoạt
độ riêng của dịch chiết từ gan tụy tôm sú

3.4

64

69

Ảnh hưởng của thời gian kết tủa đến hoạt độ riêng protease chế
phẩm enzyme từ gan tụy và đầu tôm sú

70

3.9

Sắc ký đồ lọc gel chế phẩm protease tủa bằng (NH 4)2SO4 từ đầu tôm

73

3.10

Sắc ký đồ lọc gel chế phẩm protease tủa bằng ethanol từ đầu tôm
sú

73

.d o

m

o

w

w

w

.d o

C

lic

k

to

bu

y
bu
to
k
lic
C

w

w

w

N

O
W

!

h a n g e Vi
e

N

PD

!

XC

er

O
W

F-

w

m

h a n g e Vi
e

w

PD

XC

er

F-

c u -tr a c k

.c


y
o

c u -tr a c k

.c

Hình
3.11

Tên hình
Sắc ký đồ lọc gel chế phẩm protease tủa bằng (NH 4)2SO4 từ gan
tụy tôm

3.12

Trang

74

Sắc ký đồ lọc gel chế phẩm protease tủa bằng ethanol từ gan tụy
tôm

74

3.13

Điện di đồ Zymogram của protease gan tụy tôm sú

76

3.14

Điện di đồ Zymogram của protease đầu tôm sú

77

3.15

Đồ thị tương quan giữa phân tử lượng protein chuẩn và khoảng
cách di chuyển của chúng khi điện di trên gel polyacrylamide 12%

3.16

Điện di đồ Zymogram so sánh hệ protease gan tụy (a) và đầu tôm
sú (b)

3.17

86

Ảnh hưởng của pH đến độ hoạt động của protease thu nhận từ gan
tụy và đầu tôm sú

3.21

84

Độ bền nhiệt của protease gan tụy và đầu tôm ở các nhiệt độ khác
nhau

3.20

80

Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt độ tương đối của protease gan
tụy và đầu tôm

3.19

79

Điện di đồ Substrate-Gel so sánh hệ protease gan tụy (a) và đầu
tôm sú (b)

3.18

78

89

Ảnh hưởng của nồng độ NaCl đến độ hoạt động của protease từ
gan tụy và đầu tôm

91

3.22

Ảnh hưởng của các ion kim loại đến hoạt độ protease tôm sú

93

3.23

Ảnh hưởng của một số chất kìm hãm đến hoạt độ của protease tôm

95

3.24

Biến đổi vận tốc phản ứng thủy phân V theo nồng độ cơ chất [S]

98

3.25

Quan hệ giữa nghịch đảo vận tốc và nghịch đảo nồng độ cơ chất

3.26

trong phản ứng thủy phân do protease tôm xúc tác

98

Đồ thị Hill- quan hệ giữa log[v/(Vmax-v)] và log[S]

100

.d o

m

o

w

w

w

.d o

C

lic

k

to

bu

y
bu
to
k
lic
C

w

w

w

N

O
W

!

h a n g e Vi
e

N

PD

!

XC

er

O
W

F-

w

m

h a n g e Vi
e

w

PD

XC

er

F-

c u -tr a c k

.c

y
o

c u -tr a c k

.c

Hình
3.27

Tên hình
Biến động hàm lượng peptid và acid amin trong quá trình thủy
phân hỗn hợp máu và gan cá basa tươi và đã gia nhiệt

3.28

117

Ảnh hưởng của nhiệt độ (T) và thời gian (tg) đến hàm mục tiêu HL
(Function) khi nồng độ chế phẩm enzyme CPE bổ sung là 4%

3.37

116

Ảnh hưởng của nhiệt độ (T) và thời gian (tg) đến hàm mục tiêu HL
(Function) khi nồng độ chế phẩm enzyme CPE bổ sung là 3,5%

3.36

108

Ảnh hưởng của nhiệt độ (T) và thời gian (tg) đến hàm mục tiêu HL
(Function) khi nồng độ chế phẩm enzyme CPE bổ sung là 3%

3.35

108

Biến đổi hàm lượng peptid và acid amin trong dịch thủy phân theo
thời gian ở nồng độ CPE bổ sung 4,5%

3.34

106

Biến đổi hàm lượng peptid và acid amin trong dịch thủy phân theo
thời gian ở nồng độ CPE bổ sung 3,5%

3.33

105

Ảnh hưởng của nhiệt độ đến biến đổi hàm lượng peptid và acid
amin trong dịch thủy phân khi nồng độ CPE bổ sung là 2%

3.32

104

Ảnh hưởng của nồng độ CPE đến biến đổi hàm lượng peptid và
acid amin trong dịch thủy phân ở 60oC

3.31

104

Ảnh hưởng của nồng độ CPE đến biến đổi hàm lượng peptid và
acid amin trong dịch thủy phân ở 50oC

3.30

102

Ảnh hưởng của nồng độ CPE đến biến đổi hàm lượng peptid và
acid amin trong dịch thủy phân ở 40oC

3.29

Trang

118

Ảnh hưởng của nhiệt độ (T) và thời gian (tg) đến hàm mục tiêu HL
peptid và acid amin khi nồng độ chế phẩm enzyme CPE bổ sung là
4,5%

3.38

119

Ảnh hưởng của nồng độ chế phẩm enzyme bổ sung đến hàm lượng
peptid và acid amin tạo thành sau 14,5 giờ thủy phân ở nhiệt độ
57oC

120

.d o

m

o

w

w

w

.d o

C

lic

k

to

bu

y
bu
to
k
lic
C

w

w

w

N

O
W

!

h a n g e Vi
e

N

PD

!

XC

er

O
W

F-

w

m

h a n g e Vi
e

w

PD

XC

er

F-

c u -tr a c k

.c


y
o

c u -tr a c k

.c

Hình
3.39

Tên hình
Độ hòa tan của protein ở dịch trong sau kết tủa thu
carotenoprotein

3.40

136

Ảnh hưởng của nồng độ CPE đến hiệu suất thu protein khi thủy
phân phế liệu tôm ở 50oC

3.51

133

Ảnh hưởng của nồng độ CPE đến hiệu suất thu protein khi thủy
phân phế liệu tôm ở 40oC

3.50

133

Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất thu nhận carotenoid khi
thủy phân phế liệu tôm với nồng độ CPE 5%

3.49

132

Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất thu nhận carotenoid khi
thủy phân phế liệu tôm với nồng độ CPE 3,5%

3.48

131

Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất thu nhận carotenoid khi
thủy phân phế liệu tôm với nồng độ CPE 2%

3.47

131

Ảnh hưởng của nồng độ CPE đến hiệu suất thu nhận carotenoid
khi thủy phân phế liệu tôm ở 65oC

3.46

130

Ảnh hưởng của nồng độ CPE đến hiệu suất thu nhận carotenoid
khi thủy phân phế liệu tôm ở 60oC

3.45

130

Ảnh hưởng của nồng độ CPE đến hiệu suất thu nhận carotenoid
khi thủy phân phế liệu tôm ở 50oC

3.44

127

Ảnh hưởng của nồng độ CPE đến hiệu suất thu nhận carotenoid
khi thủy phân phế liệu tôm ở 40oC

3.43

127

Hiệu suất thu nhận protein hòa tan trong quá trình thủy phân phế
liệu tôm tươi và đã gia nhiệt

3.42

125

Hiệu suất thu nhận carotenoid trong quá trình thủy phân phế liệu
tôm tươi và đã gia nhiệt

3.41

Trang

136

Ảnh hưởng của nồng độ CPE đến hiệu suất thu protein khi thủy
phân phế liệu tôm ở 60oC

137

.d o

m

o

w

w

w

.d o

C

lic

k

to

bu

y
bu
to
k
lic
C

w

w

w

N

O
W

!

h a n g e Vi

e

N

PD

!

XC

er

O
W

F-

w

m

h a n g e Vi
e

w

PD

XC

er

F-

c u -tr a c k

.c


y
o

c u -tr a c k

.c

Hình
3.52

Tên hình
Ảnh hưởng của nồng độ CPE đến hiệu suất thu nhận protein khi
thủy phân phế liệu tôm ở 65oC

3.53

139

Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất thu nhận protein khi thủy
phân phế liệu tôm với nồng độ CPE 3,5%

3.55

138

Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất thu nhận protein khi thủy
phân phế liệu tôm với nồng độ CPE 2%

3.54

Trang

139

Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất thu nhận protein khi thủy
phân phế liệu tôm với nồng độ CPE 5%

140

3.56

Bề mặt đáp ứng hàm CP ở nồng độ CPE 2%

146

3.57

Bề mặt đáp ứng hàm CP ở nồng độ CPE 3,5%

147

3.58

Bề mặt đáp ứng hàm CP ở nồng độ CPE 5%

148

3.59

Bề mặt đáp ứng hàm CP sau 10 giờ thủy phân

149

3.60

Bề mặt đáp ứng hàm AP ở nồng độ CPE 2%

153

3.61

Bề mặt đáp ứng hàm AP ở nồng độ CPE 3,5%

154

3.62

Bề mặt đáp ứng hàm AP ở nồng độ CPE 5%

155

3.63

Bề mặt đáp ứng hàm AP sau khi thủy phân 9,5 giờ

156

.d o

m

o

w

w

w

.d o

C

lic

k

to

bu

y
bu
to
k
lic
C

w

w

w

N

O
W

!

h a n g e Vi
e

N

PD

!

XC

er

O
W

F-

w

m

h a n g e Vi
e

w

PD

XC

er

F-

c u -tr a c k

.c

y
o

c u -tr a c k

.c

DANH SÁCH BẢNG
Bảng

Tên bảng

Trang

3.1

Bảng tóm tắt quá trình tinh sạch protease gan tụy tôm sú

72

3.2

Bảng tóm tắt quá trình tinh sạch protease từ đầu tôm sú

75

3.3

Trọng lượng phân tử của protease gan tụy và đầu tôm Penaeus
monodon

3.4

Hoạt tính còn lại (%) của protease gan tụy và đầu tôm sú khi có
mặt một số chất ức chế đặc hiệu

3.5

78

95

Khoảng biến thiên của các yếu tố cần tối ưu trong quá trình thủy
phân hỗn hợp máu và gan cá

110

3.6

Các hệ số ảnh hưởng trong mô hình hồi qui

115

3.7

Nhận xét cảm quan dịch thuỷ phân hỗn hợp máu và gan cá basa

121

3.8

Một số chỉ tiêu hóa học của dịch thủy phân từ hỗn hợp máu và
gan cá basa

121

3.9

Thành phần acid amin trong dịch đạm thủy phân

122

3.10

Thành phần cơ bản của phế liệu đầu, vỏ tôm P. monodon

124

3.11

Khoảng biến thiên của các yếu tố biến đổi cần tối ưu khi thủy
phân đầu, vỏ tôm

141

3.12

Các hệ số ảnh hưởng trong mô hình hồi qui CP

145

3.13

Các hệ số ảnh hưởng trong mô hình hồi qui AP

152

3.14

Thông số tối ưu của quá trình thu nhận bột carotenoprotein

157

3.15

Các thông số kỹ thuật bột carotenoprotein trên thực tế và theo
tính toán

158

3.16

Thành phần hóa học cơ bản của bột carotenoprotein

159

3.17

Thành phần acid amin của bột carotenoprotein

159

.d o

m

o

w

w

w

.d o

C

lic

k

to

bu

y
bu
to
k

lic
C

w

w

w

N

O
W

!

h a n g e Vi
e

N

PD

!

XC

er

O

W

F-

w

m

h a n g e Vi
e

w

PD

XC

er

F-

c u -tr a c k

.c


y
o

c u -tr a c k

.c

DANH SÁCH SƠ ĐỒ
Sơ đồ
2.1

Tên sơ đồ
Bố trí thí nghiệm nghiên cứu enzyme protease từ đầu và gan tụy tôm
sú

2.2

54

Bố trí thí nghiệm nghiên cứu quá trình thủy phân phế liệu đầu, vỏ
tôm

2.10

53

Bố trí thí nghiệm so sánh quá trình thủy phân bằng CPE protease
đầu tôm trên hỗn hợp máu và gan cá basa tươi và đã gia nhiệt

2.9

50

Bố trí thí nghiệm nghiên cứu quá trình thuỷ phân hỗn hợp máu và

gan cá basa bằng chế phẩm enzyme từ đầu tôm sú

2.8

50

Bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của nồng độ muối NaCl tới
hoạt độ enzyme protease

2.7

49

Bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của pH tới hoạt độ enzyme
protease từ đầu và gan tụy tôm sú

2.6

45

Bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ tới hoạt độ của
enzyme protease

2.5

44

Bố trí thí nghiệm xác định tác nhân và nồng độ tủa thích hợp thu chế
phẩm enzyme

2.4

43

Bố trí thí nghiệm xác định dung môi và tỷ lệ chiết thích hợp thu dịch
chiết enzyme

2.3

Trang

56

Bố trí thí nghiệm xác định điểm đẳng điện để kết tủa dịch
carotenoprotein sau khi thủy phân

59

3.1

Qui trình tách chiết chế phẩm enzyme từ đầu hoặc gan tụy tôm sú

71

3.2

Qui trình ứng dụng CPE đầu tôm vào thuỷ phân hỗn hợp máu và gan

3.3

cá basa

123

Qui trình thu nhận bột carotenoprotein từ đầu và vỏ tôm

160

.d o

m

o

w

w

w

.d o

C

lic

k

to

bu

y
bu
to
k
lic
C

w

w

w

N

O
W

!

h a n g e Vi
e

N

PD

!

XC

er

O
W

F-

w

m

h a n g e Vi
e

w

PD

XC

er

F-

c u -tr a c k

.c

y
.c

.d o

m

w

o

o

c u -tr a c k

w

w

.d o

C

lic

k

to

bu

y
bu
to
k
lic
C

w

w

w

N

O
W

!

h a n g e Vi
e

N

PD

!

XC

er

O
W

F-

w

m

h a n g e Vi
e

w

PD

XC

er

F-

c u -tr a c k

.c


h a n g e Vi
e

N
y
to
k
lic
.c

MỞ ĐẦU
ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong sản xuất và đời sống, enzyme nói chung, protease nói riêng được sử
dụng ngày càng phổ biến như một phương tiện trợ giúp hiệu quả ở rất nhiều lĩnh
vực sản xuất thực phẩm và ngày càng đóng vai trò quan trọng hơn trong công nghệ
thực phẩm[14,32]. Sản lượng và kim ngạch mua bán các chế phẩm enzyme trên thị
trường thế giới tăng 20-30% mỗi năm [83,85]. Cho đến thời điểm hiện tại, chế
phẩm protease được sản xuất chủ yếu từ vi sinh vật, một số ít có nguồn gốc từ thực
vật hoặc động vật. Các protease thu nhận từ những phần ăn được của thực vật và
động vật được coi là an toàn, không cần kiểm định và vì vậy, ngày càng thu hút sự
quan tâm của các phòng thí nghiệm cũng như các nhà sản xuất, cung ứng chế phẩm
enzyme thương mại và của người tiêu dùng.
Tôm là mặt hàng chế biến xuất khẩu chủ lực của ngành chế biến thủy sản,
chủ yếu là tôm sú và tôm thẻ chân trắng đông lạnh, trong đó tôm sú là đối tượng
chủ lực quyết định thành công của ngành tôm Việt nam. Mười một tháng đầu năm
2010, sản lượng tôm sú xuất khẩu là 129.000 tấn, trị giá 1,304 tỉ USD, giữ vị trí đầu
trong các mặt hàng thủy sản đông lạnh xuất khẩu, tăng 42,4% về khối lượng và

58,8% về giá trị so với cùng kỳ 2009. Dự kiến giá trị xuất khẩu tôm sú cả năm 2010
là 141.000 tấn, đạt 1,45 tỉ USD. Tôm dùng cho chế biến được cung cấp từ hai
nguồn: đánh bắt và nuôi trồng, trong đó, nguồn tôm nuôi đang chiếm ưu thế và nuôi
tôm ở Việt nam trong những năm gần đây đã trở thành ngành kinh tế quan trọng.
Đồng thời với khối lượng lớn tôm xuất khẩu hàng năm thì phế liệu của nó là
đầu và vỏ tôm cũng chiếm lượng khá lớn. Nếu tính rằng khối lượng đầu tôm trung
bình chiếm 25-30% so với khối lượng toàn cơ thể thì song song với lượng tôm xuất
khẩu năm 2009 là 209.000 tấn sẽ là 50-60.000 tấn đầu tôm được thải ra từ quá trình
chế biến. Trong đầu tôm chứa một lượng lớn protein, chitin, chất màu astaxanthin

.d o

m

o

o

c u -tr a c k

C
w

w

w

.d o

m

C

lic

k

to

1
w

w

w

w

bu

bu

y

N

O
W

!

XC

er

O
W

F-

w

PD

h a n g e Vi
e

!

XC

er

PD

F-

c u -tr a c k

.c

h a n g e Vi
e

N
y
to
k
lic
.c

và nhiều hợp chất sinh học khác, đặc biệt là hệ enzyme trong đầu tôm có hoạt độ
khá cao. Phế liệu tôm được sử dụng chủ yếu để làm thức ăn gia súc, một phần nhỏ
để sản xuất chitin. Cách sử dụng như vậy cũng mang lại hiệu quả kinh tế. Tuy
nhiên, vẫn rất cần thiết để tìm ra những phương hướng sử dụng nguồn phế liệu này
một cách có hiệu quả hơn, mang lại những lợi ích cao hơn về kinh tế, kỹ thuật và
môi trường.
Đề tài “ Nghiên cứu tách chiết và ứng dụng enzyme protease từ tôm sú
Penaeus monodon vào chế biến thủy sản” được tiến hành với mong muốn kiếm tìm
những hiểu biết đầy đủ về enzyme protease trong tôm nhằm đáp ứng các nhu cầu
thông tin về mặt hàng nuôi trồng và chế biến chủ lực của ngành thuỷ sản đất nước,
giúp chúng ta hiểu và lý giải được các biến đổi của tôm sau khi thu hoạch, trong
quá trình chế biến cũng như bảo quản, từ đó đề ra những biện pháp hữu hiệu gìn giữ
chất lượng tôm. Đề tài cũng hướng tới thu nhận protease từ nguồn phế liệu dồi dào
này để ứng dụng trong thủy phân một vài đối tượng phế liệu chế biến thuỷ sản
nhằm nâng cao hiệu quả tận dụng của các phế liệu thải ra và góp phần nhỏ bảo vệ
môi trường.

MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

Mục đích chung của đề tài là nghiên cứu tách chiết protease từ tôm sú nuôi
Penaeus monodon và tính chất của nó, nghiên cứu ứng dụng enzyme này trong thuỷ
phân protein ở một vài phế liệu chế biến thuỷ sản (máu và gan cá basa Pangasiadon
hypophthanus, phế liệu đầu vỏ tôm) để thu nhận các sản phẩm có giá trị kinh tế cao
hơn.

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Đề tài tập trung vào đối tượng nghiên cứu là tôm sú nuôi ở vùng biển Cần
Giờ, thành phố Hồ Chí Minh. Phế liệu chế biến thuỷ sản được nghiên cứu tận dụng
gồm hai nguồn: hỗn hợp máu và gan cá basa Pangasiadon hypophthanus nuôi ở

.d o

m

o

o

c u -tr a c k

C
w

w

w

.d o

m

C

lic

k

to

2
w

w

w

w

bu

bu

y

N

O
W

!

XC

er

O
W

F-

w

PD

h a n g e Vi
e

!

XC

er

PD

F-

c u -tr a c k

.c


h a n g e Vi
e

N
y
to
k
lic
.c

Tiền giang; hỗn hợp phế liệu đầu và vỏ tôm sú thải ra từ qui trình sản xuất tôm sú
đông lạnh xuất khẩu với nguồn tôm được nuôi ở Cần giờ.

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Để đạt được mục đích nghiên cứu chung đã đặt ra, đề tài tập trung vào các
nội dung cụ thể sau đây:
1. Xác định qui trình tách chiết và thu nhận chế phẩm enzyme protease CPE từ
phế liệu của ngành thuỷ sản là nội tạng và đầu tôm sú Penaeus monodon.
 Xác định dung môi chiết protease, tỷ lệ dung môi chiết: mẫu, và thời gian
chiết thích hợp thu dịch chiết enzyme DC.
 Xác định tác nhân kết tủa thích hợp, tỷ lệ tác nhân tủa: mẫu, và thời gian tủa
thích hợp thu chế phẩm enzyme CPE.
2. Tinh sạch enzyme protease từ đầu và nội tạng tôm sú bằng sắc ký lọc gel.
3. Khảo sát một số tính chất của enzyme protease từ nội tạng và đầu tôm.
 Xác định phân tử lượng của protease từ nội tạng và đầu tôm.
 Ảnh hưởng của nhiệt độ, pH, nồng độ muối ăn, một số ion kim loại và chất
ức chế đến hoạt độ của protease.

 Xác định các thông số động học của protease.
4. Thử nghiệm ứng dụng chế phẩm enzyme CPE thu nhận được vào thuỷ phân
dịch hỗn hợp máu và gan cá basa:
 Khảo sát khả năng thủy phân của CPE tách chiết từ đầu tôm trên hỗn hợp
máu và gan cá ở dạng tươi hoặc đã qua xử lý nhiệt.
 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ ủ đến quá trình thủy phân.
 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ enzyme đến quá trình thủy phân.

.d o

m

o

o

c u -tr a c k

C
w

w

w

.d o

m

C

lic

k

to

3
w

w

w

w

bu

bu

y

N

O
W

!

XC

er

O
W

F-

w

PD

h a n g e Vi
e

!

XC

er

PD

F-

c u -tr a c k

.c

h a n g e Vi
e

N
y
to
k
lic
.c

 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian giữ nhiệt đến quá trình thủy phân.
 Tối ưu hóa quá trình thủy phân hỗn hợp máu và gan cá basa bằng CPE.
 Sơ bộ đánh giá chất lượng của dịch thuỷ phân thu được.
5. Thử nghiệm ứng dụng chế phẩm enzyme protease vào thủy phân đầu tôm sú
thu bột carotenoprotein.
 So sánh quá trình thủy phân phế liệu tôm tươi và đã gia nhiệt
 Khảo sát quá trình thủy phân phế liệu tôm
 Tối ưu hóa quá trình thủy phân bằng phương pháp phân tích hồi qui
 Đánh giá chất lượng của sản phẩm bột carotenoprotein thu được.

Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU
Đây là nghiên cứu đầu tiên ở Việt nam cung cấp đầy đủ các thông tin khoa
học về hệ enzyme protease trong tôm sú nuôi. Kết quả của đề tài làm phong phú
thêm những hiểu biết về protease trong tôm, góp phần định hướng cho những ứng
dụng sau này trong bảo quản và chế biến tôm nuôi ở nước ta. Đây cũng là nghiên
cứu đầu tiên ứng dụng protease tách chiết từ phế liệu đầu tôm vào thuỷ phân dịch
máu và gan cá basa, thủy phân đầu, vỏ tôm, các nguồn phế liệu đang rất cần giải
pháp để giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tạo ra sản phẩm có giá trị cho các ứng
dụng tiếp theo trong sản xuất thực phẩm.

.d o

m

o

o

c u -tr a c k

C
w

w

w

.d o

m

C

lic

k

to

4
w

w

w

w

bu

bu

y

N

O
W

!

XC

er

O
W

F-

w

PD

h a n g e Vi
e

!

XC

er

PD

F-

c u -tr a c k

.c


h a n g e Vi
e

N
y
to
k

lic
.c

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN
1.1 GIỚI THIỆU VỀ TÔM SÚ Penaeus monodon
Tôm sú (Tên tiếng Anh: Giant/Black Tiger Shrimp) được định loại là:
Ngành: Arthropoda – Ngành chân khớp
Lớp: Crustacea - Lớp giáp xác
Bộ: Decapoda – Bộ mười chân
Họ chung: Penaeidea
Họ: Penaeus Fabricius
Giống: Penaeus
Loài: Monodon
Tên khoa học: Penaeus monodon Fabricius
1.1.1 Cấu tạo và đặc điểm sinh học của tôm sú [114]

Hình 1.1

Cấu tạo ngoài và trong của tôm sú [114]

.d o

m

o

o

c u -tr a c k

C
w

w

w

.d o

m

C

lic

k

to

5
w

w

w

w

bu

bu

y

N

O
W

!

XC

er

O
W

F-

w

PD

h a n g e Vi
e

!

XC

er

PD

F-

c u -tr a c k

.c


h a n g e Vi
e

N
y
to
k
lic
.c

Tôm sú sinh trưởng nhanh, khoảng 4-5 tháng là tôm đạt mức trưởng thành,
dài đến 27 cm và trọng lượng khoảng 250 g. Trong tự nhiên, tôm sú có thể chịu
được sự biến động về độ mặn rất lớn (3-45%), độ mặn tối ưu là 15-25%. Tôm sú
thuộc loài sinh hoạt về đêm và thường ăn thịt lẫn nhau.
Tôm sú thuộc loại động vật máu lạnh, thân nhiệt thay đổi theo nhiệt độ môi trường
bên ngoài. Nhiệt độ ảnh hưởng đến nhiều phương diện trong đời sống của tôm: hô

hấp, tiêu hóa thức ăn, miễn nhiếm đối với bệnh tật, sự tăng trưởng…Nhiệt độ thay
đổi theo mùa, vì thế, tại miền Nam Việt Nam có thể nuôi tôm quanh năm, trong khi
miền Bắc chỉ nuôi tôm trong mùa nóng. Ở nhiệt độ 28 oC, tôm sú lớn tương đối
chậm, ở nhiệt độ 30oC tôm lớn nhanh hơn nhưng rất dễ mắc các dịch bệnh. Nhiệt độ
tối ưu cho tôm sú phát triển tại các vùng ao hồ nhiệt đới là 28-30oC
1.1.2 Tập tính ăn của tôm sú [117]
Tôm sú là loại ăn tạp, thích các động vật sống và di chuyển chậm hơn là xác
thối rữa hay mảnh vụn hữu cơ, đặc biệt ưa ăn giáp xác, thực vật dưới nước, mảnh
vụn hữu cơ, giun nhiều tơ, loại 2 mảnh vỏ, côn trùng. Tôm sống ngoài tự nhiên ăn
85% là giáp xác, cua nhỏ, động vật nhuyễn thể hai mảnh vỏ, còn lại 15% là cá, giun
nhiều tơ, thuỷ sinh vật, mảnh vụn hữu cơ, cát bùn.
Trong tự nhiên, tôm sú bắt mồi nhiều hơn khi thuỷ triều rút. Nuôi tôm sú
trong ao, hoạt động bắt mồi nhiều vào sáng sớm và chiều tối. Tôm bắt mồi bằng
càng, sau đó đẩy thức ăn vào miệng để gặm, thời gian tiêu hoá 4-5 giờ trong dạ dày.
1.2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ENZYME VÀ PROTEASE TRONG THỦY
SẢN
1.2.1 Giới thiệu chung về enzyme [3,6,7 31,154,155]
Enzyme hay còn gọi là men, là chất xúc tác sinh học có bản chất là protein.
Enzym có trong tế bào của mọi cơ thể sinh vật. Enzyme không những làm nhiệm vụ

.d o

m

o

o

c u -tr a c k

C
w

w

w

.d o

m

C

lic

k

to

6
w

w

w

w

bu

bu

y

N

O
W

!

XC

er

O
W

F-

w

PD

h a n g e Vi
e

!

XC

er

PD

F-

c u -tr a c k

.c


h a n g e Vi
e

N
y
to
k
lic
.c

xúc tác đặc hiệu cho phản ứng hóa học nhất định trong cơ thể sinh vật (phản ứng
của các quá trình trao đổi chất trong cơ thể sống) mà còn xúc tác cho các phản ứng
ngoài tế bào. Vì có nguồn gốc từ sinh vật do đó enzyme thường được gọi là xúc tác
sinh học nhằm phân biệt với các chất xúc tác hóa học khác. Chính nhờ sự có mặt
của enzyme mà nhiều phản ứng hóa học rất khó xảy ra trong điều kiện bình thường
ở ngoài cơ thể (để tiến hành cần có nhiệt độ cao, áp suất cao, axit mạnh hay kiềm
mạnh v.v…) nhưng trong cơ thể, nó xảy ra hết sức nhanh chóng, liên tục và nhịp
nhàng với nhiều phản ứng liên hợp khác trong điều kiện rất “êm dịu nhẹ nhàng”:

37oC, áp suất thường, không có kiềm mạnh, axit mạnh hay nồng độ cao v.v… nhờ
đó mà tránh được tối đa các phản ứng phụ và sản phẩm phụ không mong muốn
[154,155].
Enzyme đã được sử dụng như phương tiện trợ giúp hiệu quả ở rất nhiều lĩnh
vực sản xuất thực phẩm và ngày càng đóng vai trò quan trọng hơn trong công nghệ
thực phẩm. Trước đây, người ta chỉ chú trọng đến việc điều khiển hoạt động của các
enzyme có sẵn trong thực phẩm, vì vậy, chỉ có một số ứng dụng nhất định như sản
xuất các sản phẩm lên men nhờ hoạt động của các protease nội bào ở điều kiện
thích hợp. Ngày nay, việc sử dụng enzyme đã trở nên phổ biến và đóng vai trò quan
trọng trong ngành công nghiệp thực phẩm với rất nhiều sản phẩm phục vụ nhu cầu
tiêu dùng của con người. Các enzyme cũng đóng vai trò quan trọng trong việc cải
thiện năng suất và thông số kỹ thuật ở nhiều công đoạn sản xuất. Hơn thế, những
thành tựu công nghệ sinh học ngày nay còn cho phép sản xuất ra nhiều loại enzyme
khác nhau với giá thành rẻ và dễ dàng nhờ qui trình tách chiết và tinh sạch đã được
cải tiến [154].
1.2.2 Phương pháp tách và làm sạch enzyme [7,22,28,39]
Enzyme là loại protein có mặt trong mọi tế bào cơ thể sống. Các enzyme có
thể tiết ra ngoài môi trường (enzyme ngoại bào extracellular), tuy nhiên phần lớn
chúng tồn tại trong tế bào (enzyme nội bào intracellular). Các enzyme này thường

.d o

m

o

o

c u -tr a c k

C
w

w

w

.d o

m

C

lic

k

to

7
w

w

w

w

bu

bu

y

N

O
W

!

XC

er

O
W

F-

w

PD

h a n g e Vi
e

!

XC

er

PD

F-

c u -tr a c k

.c


h a n g e Vi
e

N
y
to
k
lic
.c

không có khả năng di chuyển qua màng sinh học. Do đó, việc tách chúng ra khỏi tế
bào là điều rất khó khăn. Để thu nhận enzyme nội bào, người ta phải phá vỡ tế bào
bằng nhiều phương pháp như:
 Phương pháp cơ học: nghiền bi, nghiền có chất trợ nghiền như bột thủy tinh,
cát thạch anh, đồng hóa bằng thiết bị đồng hóa …
 Phương pháp vật lý như dùng sóng siêu âm
 Phương pháp hóa học: dùng các loại dung môi, butylic, acetone, glycerol,
ethylacetate…

Có ba điều cần lưu ý khi tách enzyme khỏi tế bào, đó là :
 Enzyme có trong tế bào sinh vật với lượng không lớn so với các thành phần
khác. Do đó, việc tách để thu nhận thành phần nhỏ này là điều khó khăn.
 Enzyme là chất hữu cơ không bền, chúng dễ bị biến tính khi bị tác động của
các yếu tố bên ngoài, dễ bị hư hỏng khi bảo quản, do đó, trong khi nghiên
cứu cần bảo quản enzyme ở trạng thái khô, dung dịch đặc (có thể có chất ổn
định) và trong điều kiện lạnh, các thí nghiệm cần tiến hành nhanh chóng
trong môi trường có pH, nhiệt độ thích hợp và không có mặt các chất làm
ngừng hoạt động của enzyme.
 Enzyme là protein. Protein enzyme luôn đi cùng những loại protein không
phải enzyme nhưng lại có tính chất hóa lý rất giống protein enzyme. Do đó,
việc tách protein enzyme ra khỏi các loại protein không phải lúc nào cũng
đạt được kết quả tốt và không phải không gặp những khó khăn nhất định.
Sau khi phá vỡ tế bào, người ta thường sử dụng nước, dung dịch đệm, dung
dịch muối trung tính để tách enzyme ra khỏi sinh khối đã xử lý theo những phương
pháp trên. Dịch chiết thu được gọi là chế phẩm thô vì trong chế phẩm này, ngoài
enzyme ra còn có nước, protein không phải enzyme và các thành phần khác của tế
bào.

.d o

m

o

o

c u -tr a c k

C

w

w

w

.d o

m

C

lic

k

to

8
w

w

w

w

bu

bu

y

N

O
W

!

XC

er

O
W

F-

w

PD

h a n g e Vi
e

!

XC

er

PD

F-

c u -tr a c k

.c