Nghiên cứu động học trích ly collagen từ da cá tra (Pangasius hypophthalmus)

JSLHU

JOURNAL
OFSCIENCE
SCIENCE
JOURNAL OF



T p chí Khoa h c L c H
ng
T p chí Khoa h c L c H ng 2019, 7, 001-001

OFJSLHU
LAC HONG
OF UNIVERSITY
LAC HON G UNIVERS ITY

NGHIÊN C U

NG H C TRÍCH LY COLLAGEN T
(PANGASIUS HYPOPHTHALMUS)

DA CÁ TRA

Kinetic of collagen extraction from the skin of tra fish (Pangasius
hypophthalmus)
1
2

Lê Th Thu H

ng1,a, Nguy n Hoàng D ng2,b, Phan ình Tu n3,c

Khoa K Thu t Hóa H c & Môi Tr ng, Tr ng i h c L c H ng, ng Nai, Vi t Nam
Khoa K Thu t Hóa H c, Tr ng i h c Bách Khoa, Thành ph H Chí Minh, Vi t Nam
3
Tr ng i h c Tài Nguyên và Môi Tr ng, Thành ph H Chí Minh, Vi t Nam
a
, ,

TÓM T T. Mô hình

ng h c trích ly collagen t da cá tra (Pangasius hypophthalmus)
c xu t d a trên c s nghiên
c u so sánh ba mô hình ng h c là mô hình khu ch tán Fick, mô hình Peleg và mô hình ng h c b c hai. Trên c s ánh
giá m c t ng thích c a ba mô hình v i th c nghi m theo h s t ng quan - R2, sai s toàn ph ng trung bình – RMSD
và sai s tuy t i trung bình – P (%); k t qu tính toán cho th y mô hình ng h c b c hai có các h s : R2 > 0,998; P <
6,489 % và RMSD < 0,415) có m c t ng thích v i th c nghi m cao nh t. Dùng mô hình b c hai mô t
ng h c trích
ly collagen t da cá tra theo s nh h ng c a ba y u t n ng
acid acetic, t s dung môi/ da cá và hàm l ng enzyme
pepsin. Sai s gi a s li u tính toán theo mô hình ng h c b c hai và th c nghi m dao ng trong kho ng 0,33 % - 4,39 %;
i u ó ch ng t mô hình d oán t ng thích t t v i th c nghi m.

T

KHOÁ: pangasius hypophthalmus,

ng h c trích ly, collagen

ABSTRACT. The empirical kinetic models for collagen extraction from the skin of tra fish (Pangasius hypophthalmus) were

studied using three kinetic models, namely the second order rate, Fick’s law diffusion and Peleg’s models. On the basis of
assessing three models with experiment according to the correlation coefficient R2, root mean square deviation – RMSD and
P(%); The second order rate law was found to be the best model capable of predicting the extraction data with R 2 > 0,998; P
– value < 6,489 % and RMSD < 0,415. Kinetic model base on the second order equation was successfully developed to
describe the extraction processes with different processing variables: acetic acid concentration, liquid to solid ratio, and
pepsin content. The verification of the developed model showed that the experimental values agreed with the predicted ones,
with percentage error differences in range of 0,33% – 4,39 %.

KEYWORDS: pangasius hypophthalmus, kinetic, collagen

1. GI I THI U
Collagen là m t lo i protein ch y u c a ch t n n ngo i
bào và mô liên k t [1], [2]. Collagen chi m 30 % t ng l ng
protein c a c th , óng vai trò then ch t trong thành ph n
c u t o c a các mô liên k t nh da, gân, x ng, dây
ch ng,…Collagen là m t lo i v t li u sinh h c
c ng
d ng r ng rãi trong công nghi p s n xu t m ph m, th c
ph m và d c ph m [3], [4].
Trích ly collagen t da cá Tra b ng dung d ch acid acetic
b sung enzyme pepsin là quá trình trích ly r n - l ng. n
nay ã có nhi u nghiên c u mô t
ng h c và c ch c a
quá trình trích ly r n- l ng c a các tác gi : Taralka S.V và
Garkal D.J [5] s d ng mô hình chuy n kh i, mô hình ng
h c b c hai và mô hình khu ch tán
nghiên c u quá trình
trích ly các thành ph n ho t tính t m t s lo i th o d c;

Stela Jokic và c ng s [6] gi nh quá trình trích ly tuân theo
quy lu t h p ph và s d ng ba mô hình (mô hình Peleg, mô
hình Page và mô hình logarith) nghiên c u quá trình tách
chi t polyphenol t ng t h t u nành b ng dung môi n c
và ethanol; Simeonov và c ng s [7] s d ng mô hình
khu ch tán
nghiên c u
ng h c quá trình trích ly
furostanal saponin t cây t t lê (Tribulus terrestris); Ana
Bucic Kojic và c ng s [8] s d ng mô hình h p ph c a
Peleg
nghiên c u
ng h c c a quá trình trích ly
polyphenol t h t nho,… Nhìn chung các ph ng pháp
nghiên c u ng h c trích ly r n –l ng có th d a trên c s
sau: nh lu t khu ch tán Fick, quy lu t ng h c b c hai
ho c quy lu t h p ph Peleg.

Nghiên c u ng h c trích ly collagen t da cá tra nh m
l a ch n các thông s công ngh thích h p và thông qua mô
hình hóa v
ng h c trích ly
d oán
c hàm l ng
collagen theo th i gian trích ly, t ng kh n ng ch
ng i u
khi n quá trình trích ly có ý ngh a l n trong quá trình s n
xu t collagen, giúp ti t ki m th i gian, n ng l ng và chi phí
s n xu t.
2. N I DUNG

2.1 Nguyên li u
Nguyên li u là da cá Tra thu nh n t Công ty C ph n
Th y S n Vi t An (QL 91, Khóm Th nh An, P. M Th i,
Tp. Long Xuyên, t nh An Giang) và
c x lý theo ph ng
pháp c a Le Thi Thu Huong et al [9].
2.2 Ph

ng pháp trích ly collagen

Collagen
c trích ly theo ph ng pháp c a Nagai và
Suzuki [10] v i m t s c i ti n cho phù h p v i i t ng và
m c tiêu nghiên c u. Da cá sau x lý s
c c t nh
n
kích c kho ng (3 x 3) mm
em trích ly collagen b ng
dung d ch acid acetic k t h p v i enzyme pepsin.
Nhi t
trong quá trình tách chi t collagen luôn duy trì
4 oC nh m c ch ho t ng c a các enzyme và h vi sinh
Received: June, 10th, 2019
Accepted: July, 18th, 2019
*Corresponding Author
Email:
T p chí Khoa h c L c H ng

17

Nghiên c u

ng h c trích ly collagen t da cá tra (Pangasius Hypophthalmus)

v t trong da cá, ng n ng a s phân gi i protein [11], [12].
Ph ng pháp khu y th ng
c s d ng gia t ng t c
khu ch tán collagen t da cá vào môi tr ng trích ly [13],
[14], [15]; trong nghiên c u trích ly collagen t da cá tra, t c
khu y
c ch n là 200 vòng/phút.
Kh o sát hi u su t trích ly collagen ( ) theo th i gian (t):
2; 4; 6; 8; 12; 24 h. Các y u t nh h ng n quá trình trích
ly collagen nh : n ng acid acetic (M), hàm l ng enzyme
pepsin (kh i l ng enzyme pepsin / kh i l ng da cá) và t
s dung môi/da cá (ml/g) thay i trong kho ng sau:
N ng acid acetic (M): 0,25; 0,35; 0,45; 0,55; 0,65; 0,75
Hàm l ng enzyme pepsin ( % ): 0,25; 0,35; 0,45; 0,55;
0,65; 0,75; 0,85
T s dung môi/da cá = L/S (ml/g): 20; 40; 60; 80; 100
V i m i thí nghi m ch thay i thông s c a m t y u t ,
các y u t còn l i n nh giá tr c
nh.
Hi u su t trích ly collagen (%) = (Hàm l ng
hydroxyproline trong dung d ch / Hàm l ng hydroxyproline
trong da cá) * 100
2.3 Các mô hình

ng h c nghiên c u

Ba mô hình ng h c hai tham s là mô hình khu ch tán
Fick, mô hình Peleg và mô hình ng h c b c hai dùng trong
nghiên c u ng h c trích ly collagen d a trên các gi nh
sau: (1) Mi ng da cá có kích th c, b dày ng nh t (m);
(2) S phân b c a collagen trên mi ng da là ng nh t; (3)
S khu ch tán c a collagen ch x y ra theo chi u t trung
tâm n b m t mi ng da cá.
2.3.1 Mô hình h p ph Peleg
Theo Bucic – Kojic và c ng s (2007) [8] Quá trình trích
ly r n – l ng theo mô hình Peleg có d ng nh sau:
t
C = 0+
K1 +K2 .t
V i C là n ng collagen trong dung d ch t i th i i m t
(mg collagen/g da cá), C0 là n ng
collagen trong dung
d ch t i th i i m ban u t=0, K1 là h ng s t c
trích ly
Peleg (phút.g da cá/mg collagen) và K2 (g da cá/mg collagen)
là h ng s cân b ng Peleg (khi quá trình trích ly t n tr ng
thái cân b ng t
∞).
gi i ph ng trình (2.1) có th
t ra các gi nh ( i u
ki n biên) nh sau: N ng collagen trong dung d ch t i th i
i m ban u b ng 0 (C0 = 0) nên ph ng trình (2.1) có d ng
nh sau:
t
C=

K1 +K2 .t
Hay

Ph ng trình (2.3)
c dùng
ki m tra s t ng thích
gi a k t qu th c nghi m và mô hình.
H ng s t c
trích ly Peleg – K1 liên quan v i t c
trích ly ban u th i i m t 0 theo ph ng trình sau B0 =
1/K1 (mg collagen/g da cá. phút) và h ng s cân b ng Peleg
– K2 liên quan v i hàm l ng collagen cân b ng C* khi t
∞ theo ph ng trình sau C* = 1/K2 (mg collagen/g da cá).
2.3.2 Mô hình khu ch tán Fick
Theo Boucher và c ng s [16] t c khu ch tán c a ch t
tan t bên trong n b m t ch t r n s ki m soát toàn b quá
trình trích ly và
c tính toán theo ph ng trình sau:

18

T p chí Khoa h c L c H ng

V i C là n ng
collagen trong dung d ch th i i m t
(mol/m3); D là h ng s khu ch tán (m2/h); t là th i gian trích
ly (h); x là b dày mi ng da cá (m).
Theo Warren L. McCabe và c ng s [17] l y tích phân
ph ng trình (2.4) k t h p v i các gi
nh ã t ra ta có

ph ng trình sau:

V i là n ng
th i i m t

trung bình c a collagen trong da cá

Nh v y h s khu ch tán D có th xác nh qua ph
trình sau:

ng

Theo Perez và c ng s (2011) [18], v i th i gian trích ly
dài ch có s h ng th nh t có ý ngh a, các s h ng th
hai tr i r t nh nên ph ng trình (2.5) có th vi t d i d ng
sau:

Ph

ng trình (2.7) còn có th vi t d

i d ng sau:

V i y là hi u su t trích ly collagen.
t Y= 1-y ta có:

L y logarit (2.9) ta

c:

Ph ng trình (2.9)
c dùng
xác nh h s khu ch tán D.
2.3.3 Mô hình

v

th lnY theo t và

ng h c b c hai

Theo Handayani A.D và công s [19], t c
phân gi i
collagen t da cá vào dung d ch acid acetic x y ra theo
ph ng trình sau:
dC
= k( -C)2
dt
V i k là h ng s t c
trích ly b c hai (g da cá/mg
collagen.gi ), Ce là n ng
cân b ng c a collagen trong
dung d ch (mg collagen/g da cá) và C n ng
c a collagen
trong dung d ch th i i m t (mg collagen/g da cá).
Tích phân ph ng trình (2.10) v i các gi nh ã t và
i u ki n biên: t = 0 ÷ t; C = 0 ÷ C ta
c:

Lê Th Thu H

ng, Nguy n Hoàng D ng, Phan ình Tu n

30

0,25M

25

0,35M

20

0,45M

t/C

15

0,55M

10

0,65M

5
0

0,75M

0

480

960

1440

(a)

Ph
sau:

ng trình (2.17)

c bi n

t (phút)

i v d ng tuy n tính nh
25

20ml/g

20

sau

Th (2.19) vào (2.18) và s p x p l i ta có ph

u h (mg

15

ng trình

80ml/g

5

ng pháp xác

nh hàm l

ng hydroxyproline

nh l ng hydroxyproline theo ph
Ignat’eva N.Y và c ng s (2007) [20].

ng pháp c a

ng pháp x lý s li u

T t c các thí nghi m
c th c hi n 3 l n l p l i tính
giá tr trung bình, x lý th ng kê b ng ph n m m Excel 972003, ph n m m Design Expert (Software Version 10, StatEase Inc), ph n m m th ng kê R-3.2.2.
3. K T QU
3.1 Nghiên c u ng h c c a quá trình trích ly collagen
theo mô hình Peleg
C s

ánh giá s phù h p c a m t mô hình d a vào
h s t ng quan tuy n tính R2, sai s bình ph ng trung
bình RMSD và giá tr sai s tuy t i trung bình P. Giá tr R
≈ 1, RMSD và P càng nh thì mô hình càng t t [21]. Quá
trình trích ly collagen t
da cá tra (Pangasius
hypophthalmus) d i tác ng c a các y u t n ng
acid
acetic, t s L/S, hàm l ng enzyme pepsin
c trình bày
hình 1. (a), (b), (c) theo mô hình Peleg cho th y có s t ng
quan ch t ch gi a mô hình và th c nghi m, v i h s t ng
quan 0,99 ≤ R2 ≤ 1; sai s bình ph ng trung bình RMSD <
0,53 và sai s tuy t i trung bình P < 7%.

(b)

100ml/g
0

480

960

1440

t (phút)

30

0,25%

25

0,35%

20

0,45%

15

0,55%

10

0,65%

5

0,75%

t/C

T ph ng trình (2.18) v
th hàm s t/C theo t d a
vào k t qu th c nghi m và ph ng pháp bình ph ng c c
ti u ta s xác nh
c h ng s t c
trích ly (k), t c

trích ly collagen ban u (h) và n ng collagen trong dung
d ch khi t tr ng thái cân b ng (C e).
Trong tr ng h p quá trình trích ly collagen tuân theo quy
lu t ng h c b c hai, ta có th dùng mô hình này
kh o
sát nh h ng c a các bi n s n ng acid acetic, hàm l ng
enzyme pepsin và t s R/L n hi u su t trích ly collagen
b i vì k, h, Ce u có m i quan h v i các bi n s trên.

2.5 Ph

60ml/g

10

0

2.4 Ph

40ml/g

t/C

Khi t ti n n 0, t c
trích ly collagen ban
collagen/g da cá. gi )
c tính nh sau:

0

(c)

0

240

480

720

960 1200 1440

0,85%

t (phút)

Hình 1. K t qu th c nghi m (các ký hi u) và mô hình (
ng
li n nét) c a quá trình trích ly collagen t da cá tra theo mô hình
Peleg d i tác ng c a (a)- N ng acid acetic; (b)- T s L/S
và (c) - Hàm l ng enzyme pepsin.

Bên c nh ó, B ng 1 trình bày các thông s t c trích ly
(1/K1) và hàm l ng collagen khi h trích ly t tr ng thái
cân b ng (1/K2) c a mô hình Peleg theo s nh h ng c a
các y u t n ng
acid acetic, t s L/S và hàm l ng
enzyme pepsin: n ng
acid acetic là 0,55M t c
trích

ly collagen t cao nh t là 0,784 (mg collagen/g da cá. phút)
và hàm l ng collagen t ng ng là 92,585 (mg collagen/g
da cá); t s L/S = 60 ml/g t c trích ly collagen t cao
nh t là 0,784 (mg collagen/g da cá. phút) và hàm l ng
collagen t ng ng là 95,276 (mg collagen/g da cá); hàm
l ng pepsin là 0,45 % t c trích ly collagen t cao nh t
là 0,697 (mg collagen/g da cá. phút) và hàm l ng collagen
t ng ng là 85,537 (mg collagen/g da cá).

T p chí Khoa h c L c H ng

19


Nghiên c u

ng h c trích ly collagen t da cá tra (Pangasius Hypophthalmus)

B ng 1. Các thông s
ng h c và giá tr t ng quan th ng kê
c a quá trình trích ly collagen t da cá tra theo mô hình Peleg
Các h s th c
nghi m
1/K1
(mg
collagen/g
da cá. phút)
N ng

Giá tr t ng quan

th ng kê

1/K2
(mg
collagen/g
da cá)

R2

RMSD

P
(%)

ln(1-y)

Y ut
nh
h ng

5

0,25M

4

0,35M

3

0,45M

2

0,55M

1

0,65M

0

0,75M

0

(a)

acid acetic (M)

4

8

12

16

20

24

t (h)

0,25

0,469

62,048

1,000

0,140

1,03

5

0,35

0,497

66,155

0,999

0,210

8
1,61

4

40ml/g

3

60ml/g

2

80ml/g
100ml/g

0,701

89,054

0,998

0,276

0,55

0,784

92,585

0.998

0,237

6
3,79

0,65

0,652

83,697

0,998

0,211

6
2,43

1

0,75

0,490

81,273

0,988

0,314

5
3,45

0

L/S (ml/g)
20

0,446

74,554

0,997

0,423

5,46

40

0,561

83,927

0,998

0,276

9
3,09

60

0,784

95,276

0,996

0,237

3
3,81

80

0,586

100,590

0,996

0,314

2
3,51

100

0,528

104,425

0,992

0,448

2
6,25
3

Pepsin (%)
0,25

0,540

59,690

1,000

0,235

1,99

0,35

0,600

80,896

0,996

0,372

3
3,64

0,45

0,697

85,537

0,998

0,293

0
4,27

0,55

0,615

95,514

0,997

0,456

8
4,59

0,65

0,606

98,776

0,999

0,211

5
3,60

0,75

0,594

103,530

0,996

0,349

7
4,85

0,85

0,579

103,426

0,999

0,271

7
2,63
9

3.2 Nghiên c u ng h c c a quá trình trích ly collagen
theo mô hình khu ch tán Fick
Quá trình trích ly collagen t da cá tra d i tác ng c a
các y u t n ng acid acetic, t s L/S, hàm l ng enzyme
pepsin
c trình bày hình 2. (a), (b), (c) theo mô hình
khu ch tán Fick th hi n m i t ng quan gi a mô hình và
th c nghi m, v i h s t ng quan R2 thay i trong kho ng
0,67 ≤ R2 ≤ 0,93; m c
t ng thích gi a mô hình và th c
nghi m t ng d n khi gia t ng hàm l ng và t l c a các y u
t nh h ng; h s sai s bình ph ng trung bình RMSD <
0,27 và sai s tuy t i trung bình P < 8,5%.

20

T p chí Khoa h c L c H ng

(b)

0

4

8

12 16
t (h)

20

24

5

0,25%

4

0,35%
0,45%

3
ln(1-y)

1

ln(1-y)

0,45

5
3,73

20ml/g

0,55%

2

0,65%

1
0

(c)

0,75%

0

4

8

12

16
t (h)

20

24

0,85%

Hình 2. K t qu th c nghi m (các ký hi u) và mô hình (
ng
li n nét) c a quá trình trích ly collagen t da cá tra theo mô hình
khu ch tán Fick d i tác ng c a (a) - c a n ng acid acetic;
(b) - T s L/S và (c) - Hàm l ng enzyme pepsin.

3.3 Nghiên c u ng h c c a quá trình trích ly collagen
theo mô hình ng h c b c hai
Quá trình trích ly collagen t da cá tra d i tác ng c a
các y u t n ng acid acetic, t s L/S, hàm l ng enzyme
pepsin
c trình bày
hình 3. (a), (b), (c) theo mô hình
ng h c b c hai cho th y có s t ng quan ch t ch gi a
mô hình và th c nghi m, v i h s t ng quan 0,998 ≤ R2 ≤
1; sai s bình ph ng trung bình RMSD < 0,415 và sai s
tuy t i trung bình P < 6,489 %.
So sánh ba mô hình: Peleg, khu ch tán Fick và ng h c
b c hai d a trên c s ánh giá các h s R2, RMSD và P
(%)
c trình bày b ng 2 cho th y m c

t ng thích
v i th c nghi m s p x p theo th t t ng d n c a h s t ng
quan tuy n tính R2 nh sau: Mô hình Fick < mô hình Peleg
< mô hình ng h c b c hai. Nh v y d a vào h s t ng
quan R2 có th th y mô hình khu ch tán Fick t ng thích kém
v i th c nghi m. Hai mô hình còn l i cho th y h s R2 c a
mô hình b c hai cao h n mô hình Peleg. ng th i, xét v
giá tr sai s bình ph ng trung bình (RMSD) và sai s tuy t
i trung bình (P) nh n th y, các h s c a mô hình b c hai
(0,424 và 5,279) th p h n mô hình Peleg (0,456 và 6,253).


Lê Th Thu H
25
20

t/C

15

55,247

960

103,56

105,12

1,10

0,25M

55,247

1200

106,26

109,08

2,00

0,35M

55,247

1440

108,14

112,15

2,84

0,45M

Pepsin
(%)
0,494

240

75,43

74,57

0,61

0,494

480

92,43

96,98

3,22

0,494

720

99,93

102,49

1,81

0,494

960

104,16

108,34

2,95

0,494

1200

106,87

113,08

4,39

0,494

1440

108,76

114,89

4,33

10

0,55M

5

0,65M
0,75M

0

(a) 0

240

480

720

960

1200 1440

t (phút)

20

60ml/g
80ml/g

3.4 Xác

100ml/g

mô hình

t/C

40ml/g

10
5
0

(b)

0

240

480

720

960

1200 1440

Ph
t (phút)

25

0,25%
0,35%
0,45%
0,55%
0,65%
0,75%
0,85%

20
t/C

15
10
5
0

(c)

0

240

480

720

960

2

Tóm l i, trên c s so sánh các h s R , RMSD và P cho
th y: mô hình ng h c b c hai có m c
t ng thích v i
th c nghi m cao nh t và c ng
n gi n, d áp d ng. Do
ó, mô hình ng h c b c hai
c ch n mô t
ng h c
trích ly collagen.

20ml/g
15

ng, Nguy n Hoàng D ng, Phan ình Tu n

1200 1440

t (phút)

Hình 3. K t qu th c nghi m (các ký hi u) và mô hình (
ng
li n nét) c a quá trình trích ly collagen t da cá tra theo mô hình
ng h c b c hai d i tác ng c a (a) - N ng acid
acetic; (b)- T s L/S và (c)- Hàm l ng enzyme pepsin
B ng 2. Hàm l ng collagen xác nh t th c nghi m và mô hình
d oán theo th i gian trích ly các n ng
acid acetic, hàm
l ng enzyme pepsin, t s L/S khác nhau

Acetic
(M)

Th i gian
(phút)

Ct tính
toán
(mg/g)

Ct th c
nghi m
(mg/g)

Sai
s
(%)

0,474

240

74,07

76,89

1,99

0,474

480

89,23

92,92

2,61

0,474

720

95,77

94,10

1,18

0,474

960

99,41

101,25

1,30

0,474

1200

101,73

102,69

0,68

0,474

1440

103,33

106,37

2,15

L/S(ml/g
)
55,247

240

75,01

75,94

0,66

55,247

480

91,90

92,37

0,33

55,247

720

99,36

101,89

1,79

nh hàm l

ng collagen và t c

trích ly theo

ng h c b c hai

ng trình

ng h c b c hai

th hi n s ph

thu c c a hàm l ng collagen theo th i gian, t c
trích ly
ban u (h) và hàm l ng collagen cân b ng (Ce).
xác
nh hàm l ng collagen theo n ng acid, t s L/S và hàm
l ng enzyme pepsin, ta c n xác nh các h s k, h, Ce ph
thu c n ng
acid, t s L/S và hàm l ng enzyme pepsin.
- Xác h s k, h, Ce ph thu c vào n ng acid acetic (A)
b ng cách v
th hàm s theo s li u
c trình bày b ng
1; D a vào h s t ng quan R2 ≈ 1 ch n hàm a th c th
hi n m i liên h gi a k, h, C v i acid acetic [22].
k(A) = 7.10-7A2 – 0,0001A + 0,0001 (R2 = 0,844) (3.1)
Ce(A) = - 494,8A3 + 368,4A2 + 84,7A + 41,98
(R2 = 0,842)

(3.2)

h(A) = -15,97A3 + 18,58A2 – 5,56A + 1,07
(R2 = 0,904)

(3.3)

Th (3.3), (3.4) vào ph

trình:

ng trình (2.20) ta

c ph

ng

Ph ng trình (3.4) có th dùng
d oán hàm l ng
collagen trong d ch trích ly (ho c hi u su t trích ly collagen)
theo s thay i n ng
acid acetic (0,25 - 0,75M); trong
th i gian 0- 24 gi , v i hàm l ng pepsin là 0,5% và t l
L/S là 60 ml/g.
Xác h s k, h, Ce ph thu c vào t l L/S (R) và hàm
l ng enzyme pepsin (E) theo cách t ng t nh
i v i acid
acetic.
3.5 Ki m tra s phù h p c a mô hình
v i th c nghi m

ng h c b c hai

K t qu xác nh hàm l ng collagen t th c nghi m và
hàm l ng collagen tính
c t ph ng trình d oán (3.4)
n ng
acid acetic 0,474 M; t l l ng/r n 55,247 ml/g;
hàm l ng pepsin 0,494 % theo th i gian trích ly. M c

chênh l ch gi a s li u tính toán và th c nghi m dao ng
T p chí Khoa h c L c H ng

21


Nghiên c u

ng h c trích ly collagen t da cá tra (Pangasius Hypophthalmus)

trong kho ng 0,33 % – 4,39 % (v i tin c y 95 %); i u ó
cho th y ph ng trình d
oán t ng thích t t v i th c
nghi m. Ph ng trình (3.4) có th dùng
d oán hàm
l ng collagen theo th i gian trích ly v i n ng acid acetic
trong vùng kh o sát.
4. K T LU N
ánh giá m c
t ng thích v i th c nghi m c a ba mô
hình ng h c trích ly (Peleg, Fick và mô hình b c hai) theo
các h s R2, RMSD, P (%) nh n th y mô hình ng h c b c
hai có t ng thích cao nh t, ti p theo là mô hình Peleg và
th p nh t là mô hình khu ch tán Fick. Trên c s mô hình
ng h c b c hai xác nh
c, có th d oán hàm l ng
collagen thu
c theo th i gian trích ly, t c
trích ly và
th i i m mà h trích ly t n cân b ng.

5. C M

N

Tác gi xin c m n Tr ng i h c L c H ng và Tr ng
i h c Bách Khoa Thành ph H Chí Minh ã t o i u ki n
v th i gian, trang thi t b th c nghi m
tác gi th c hi n
nghiên c u này.
6. TÀI LI U THAM KH O
[1] Shoulders, M.; Raines, R. Collagen structure and stability. Ann.
Rev. Biochem, 2009, 78, 929-958.
[2] Gordon, M.; Haln, R. Collagens. Cell Tissue Ress. 2010, 339,
247-257.
[3] Nair, L.; Laurencin, C. Biodegradable polymers as biomaterial.
Prog. Polym. Sci. 2007, 32, 762-798.
[4] Rao, K. Recent developments of collagen based materials for
mecical applications and drug delivery system. Journal of
Biomaterial Science, 1995, 7, 623-631.
[5] Taralka, S. V.; Garkal, D. J. Solid- liquid extraction process of
active ingredients from medicinal plants mathematical models.
International Journal of Chemical Sciences and Applications,
2010, 1, 82-85.
[6] Jokic, S.; Velic, D.; Bilic, M.; Bocic-Kojic, A.; Planinic, M.;
Tomas, S. Modelling of the process of solid - liquid extraction
of total polyphenols from soybeans. Czech Journal Food
Science, 2010, 28 (3), 206-212.
[7] Simeonov, E.; Koleva, V.; Chilev, C. Solid liquid extraction of
furostanal saponins from Tribulus terrestris. Journal of
University of Chemical Technology and Metallurgy, 2011, 46,

309-314.
[8] Bucic-Kojic, A.; Planinic, M.; Tomas, S.; Bilic, M. & Velic, D.
Study of solid- liquid extraction kinetics of total polyphenols
from grape seeds. Journal of Food Engineering, 2007, 81, 236242.
[9] Le Thi Thu Huong; Nguyen Ngoc Truong; Nguyen Hoang
Dung; Phan Dinh Tuan. Treatment of Tra fish (Pangasius
hypophthalmus) skin for collagen extraction. Journal of Science
and Technology, 2010, 48, 319-328.

22

T p chí Khoa h c L c H ng

[10]Nagai, T.; Suzuki, N. Isolation and characterization of collagen
from zhizostomous jellyfish (Rhopilema asamushi. Food
Chemistry, 2000, 70, 205-208.
[11]Ghaly, A.E.; Dave, D.; Budge, S.; Brooks, M. S. Fish spoilage
mechanism and preservation techniques: Review. American
Journal of Applied Sciences, 2010, 7, 859-877.
[12] Aukkanit, N.; Garnjanagoonchorn, W. Temperature effects on
type I pepsin solubilised collagen extraction from silver - line
grunt skin and its in vitro fibril self- assembly. Journal of
Science Food Agriculture, 2010, 90, 2627-2632.
[13] Wang, L.; Yang, B.; Du, X. Q. Extraction of acid soluble
collagen from grass carp (Ctenopharyngodon idella) skin.
Journal of Food Process Engineering, 2009, 32, 743-751.
[14] Kiew, L. P.; Mat Don, M. Screening of significant factors in
collagen extraction from hybrid Clarias sp. using a statistical
tool. International Food Research Journal, 2013, 20, 19131920.
[15]Nagai, T. Collagen from Diamondback Squid (Thy-sanoteuthis

rhombus) Outer Skin. Zeitschrift fur Naturforschung, 2004, 59,
271-275.
[16] Boucher, D. F.; Brier, J. C.; Osburn, J. O. Extraction of oil
from a porous solid. Transfer American Institute Chemical
Engineering, 1942, 38, 967-993.
[17] Warren, L. M.; Julian, C. S.; Harriott, P. Unit Operation of
Chemical Engineering; McGraw Hill Companies, 2005.
[18] Perez, E. E; Carelli, A. A.; Crapiste, G. H. Temperaturedependent diffusion coefficient of oil from different sunflower
seeds during extraction with hexane. Journal of Food
Engineering, 2011, 105, 180-185.
[19] Handayani, A. D.; Sutrisno; Indraswati, N.; Ismadji, S.
Extraction of astaxanthin from giant tiger (Panaeus monodon)
shrimp waste using palm oil: Studies of extraction kinetics and
thermodynamic. Bioresource Technology, 2008, 99, 44144419.
[20] Ignat'eva, N. Y.; Danilov, N. A.; Averkiev, S. V.; Obrezkova,
M. V.; Lunin, W.; Sobol, E. N. Determination of
hydroxyproline in tissues and the evaluation of the collagen
content of the tissues. Journal of Analytical Chemistry, 2007,
62, 51-57.
[21] Zhang, B.; Chen, Y.; Wei, X.; Li, M.; Wang, M. Optimization
of conditions for collagen extraction from the swim bladders of
grass carp (Ctenopharyngodon idella) by response surface
methodology. International Journal of Food Engineering,
2010, 6, 1-18.
[22] Kittiphattanabawon, P.; Benjakul, S.; Visessanguan, W.;
Kishimura, H.; Shahidi, F. Isolation and characterisation of
collagen from the skin of brownbanded bamboo shark
(Chiloscyllium punctatum). Food Chemistry, 2010, 119, 15191526.