i ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
o0o

TRẦN THỊ THÙY DUNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA THỜI GIAN THỦY PHÂN ĐẾN
ĐỘ THỦY PHÂN, THÀNH PHẦN HÓA HỌC, ĐỘ HÒA TAN VÀ
KHẢ NĂNG CHỐNG OXY HÓA CỦA SẢN PHẨM THỦY PHÂN
PROTEIN TỪ ĐẦU VÀ XƢƠNG CÁ HỒNG
quãng thời gian học tập và nghiên cứu.
Sinh viên
Trần Thị Thùy Dung
i
MỤC LỤC
LỜI CÁM ƠN
MỤC LỤC i
DANH MỤC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT iv
DANH MỤC BẢNG v
DANH MỤC HÌNH vi
LỜI MỞ ĐẦU 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 3
1.1. Tổng quan về nguyên liệu 3
1.1.1. Một số loài cá Hồng 3
1.1.2. Tình hình nuôi cá Hồng 13
1.1.3. Thành phần dinh dưỡng của cá Hồng 15
1.2. Phụ phẩm và khả năng tận dụng phụ phẩm 15
1.2.1. Phụ phẩm 15
1.2.2. Khả năng tận dụng phụ phẩm 16
1.2.2.1. Bột cá 16
1.2.2.2. Dầu cá 17
1.2.2.3. Collagen, gelatin 17
1.2.2.4. Các sản phẩm khác 18
1.3. Enzyme protease và sự thủy phân protein bằng enzyme 18
1.3.1. Enzyme protease 18
1.3.2. Sự thủy phân protein bằng enzyme 18
1.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự thủy phân 18
1.3.4. Các dạng của sản phẩm thủy phân 20
1.3.5. Ứng dụng của dịch đạm thủy phân, sản phẩm thủy phân protein 21
1.3.6. Đặc tính chức năng của sản phẩm thủy phân protein 22

CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 42
3.1.Thành phần hóa học của đầu và xương cá Hồng 42
3.2.Các sản phẩm thu được từ thủy phân đầu và xương cá Hồng 42
3.3.Kết quả xác định ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến độ thủy phân
của sản phẩm thủy phân từ đầu và xương cá Hồng 45
3.4.Thành phần hóa học của sản phẩm thủy phân protein từ đầu và xương cá
Hồng 46
3.5.Kết quả xác định ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến độ hòa tan của
sản phẩm thủy phân protein từ đầu và xương cá Hồng 48
3.5.Kết quả xác định ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến khả năng
chống oxy hóa của sản phẩm thủy phân protein từ đầu và xương cá Hồng 49
3.5.1.Kết quả xác định ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến khả năng
khử gốc tự do DPPH của sản phẩm thủy phân protein từ đầu và xương cá
Hồng 49
3.5.2.Kết quả xác định ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến tổng năng
lực khử của sản phẩm thủy phân protein từ đầu và xương cá Hồng 51
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 53
TÀI LIỆU THAM KHẢO 55
PHỤ LỤC 58

iv
DANH MỤC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
USDA : United States Department of Agriculture
( Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ )
FAO : Food and Agriculture Organization
( Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc )
WHO : World Health Organization
( Tổ chức Y tế thế giới )
DPA : docosapentaenoic acid
DHA : docosahexaenoic acid


vi
DANH MỤC HÌNH
Hình 1. 1 Cá Hồng đỏ 3
Hình 1. 2 Cá Hồng bạc 4
Hình 1. 3 Cá Hồng bốn sọc 5
Hình 1. 4 Cá Hồng chấm đen 7
Hình 1. 5 Cá Hồng dải đen 8
Hình 1. 6 Cá Hồng lang 9
Hình 1. 7 Cá Hồng mala 10
Hình 1. 8 Cá Hồng vảy ngang 11
Hình 1. 9 Cá Hồng xiên 12
Hình 2. 1 Cá Hồng đỏ 27
Hình 2. 2 Đầu và xương cá Hồng 28
Hình 2. 3 Đầu và xương cá Hồng sau khi xay 28
Hình 2. 4 Sơ đồ xác định thành phần hóa học của đầu cá Hồng 29
Hình 2. 5 Sơ đồ xác định thành phần hóa học của xương cá Hồng 29
Hình 2. 6 Sơ đồ xác định khối lượng các sản phẩm thu được từ sự thủy phân
đầu cá Hồng 30
Hình 2. 7 Sơ đồ đồ xác định khối lượng các sản phẩm thu được từ sự thủy
phân xương cá Hồng 33
Hình 2. 8 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của thời gian thủy phân
đến độ thủy phân, thành phần hóa học, độ hòa tan và khả năng chống oxy hóa
của sản phẩm thủy phân protein từ đầu cá Hồng 36
Hình 2. 9 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của thời gian thủy phân
đến độ thủy phân, thành phần hóa học, độ hòa tan và khả năng chống oxy hóa
của sản phẩm thủy phân protein từ xương cá Hồng 39
Hình 3. 1 Dầu cá từ đầu cá Hồng 45
vii
Hình 3. 2 Sản phẩm thủy phân protein từ đầu cá Hồng 43

40-50% tổng giá trị các mặt hàng cá đông lạnh. Chính vì vậy, các ngành công
nghiệp chế biến thủy sản nước ta đang ngày càng phát triển. Đồng hành cùng
sự phát triển ấy, hàng năm, các phụ phẩm từ thủy sản cũng được thải ra với
khối lượng lớn, chủ yếu là đầu cá, xương cá, ngoài ra còn có nội tạng cá, vảy
cá, máu cá, bong bóng cá, vây cá, chiếm từ 48-55% so với khối lượng
nguyên liệu ban đầu.[24]
Đây là nguồn phụ phẩm còn tiềm ẩn nhiều giá trị sử dụng. Trước đây,
vì chưa có các công nghệ, các hướng tận dụng hữu hiệu các phụ phẩm này
nên sau quá trình chế biến chỉ dùng làm thức ăn thô trong lĩnh vực chăn nuôi,
còn các phế liệu từ nguyên liệu có giá trị thấp thì bị thải bỏ ra ngoài môi
trường gây ô nhiễm trầm trọng. Chính vì vậy, việc cấp bách hiện nay là tìm
cách tận dụng nguồn nguyên liệu này một cách hiệu quả. Không chỉ giúp
giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn tạo ra những sản phẩm có giá trị cao
với giá thành thấp.
2
Chính vì vậy em thực hiện đề tài : “ Nghiên cứu ảnh hưởng của thời
gian thủy phân đến độ thủy phân, thành phần hóa học, độ hoà tan và khả năng
chống oxy hóa của sản phẩm thủy phân protein từ đầu và xương cá Hồng”
nhằm nghiên cứu thêm về thành phần dinh dưỡng và một số đặc tính chức
năng của sản phẩm thủy phân để có thể tận dụng có hiệu quả nguồn protein
vào một số ngành công nghiệp thực phẩm, y dược, nâng cao giá trị sử dụng
của phụ phẩm từ cá Hồng, giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
2. Mục tiêu của đề tài
Xác định được ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến độ thủy phân,
thành phần hóa học, độ hoà tan và khả năng chống oxy hóa của sản phẩm
thủy phân protein từ đầu và xương cá Hồng.
3. Ý nghĩa khoa học
- Ý nghĩa khoa học: Kết quả nghiên cứu sẽ bổ sung thêm các dẫn liệu
khoa học có giá trị tham khảo cho cán bộ khoa học kỹ thuật, các nhà sản xuất
kinh doanh và các bạn sinh viên chuyên ngành chế biến thủy sản về thành

một số ăn sinh vật phù du. Chúng sống ở độ sâu tối đa là 450m. Ở Việt Nam,
loài cá này được tìm thấy ở vùng đáy bùn cát sâu 40-50m, phân bố vịnh Bắc
Bộ và một số tỉnh ở vùng Trung Nam Bộ như Phú Yên, Thừa Thiên Huế,
Nha Trang.[22]
 Cá Hồng đỏ

Hình 1. 1 Cá Hồng đỏ.[19]
4
Tên thường gọi tiếng Việt: Cá Hồng đỏ.
Tên địa phương: Cá Hồng đỏ.
Tên thường gọi tiếng Anh: Red snapper,Redfin snapper, Roter snapper, Blood
snapper.
Tên khoa học: Lutjanus sanguineus ( Cuvier,1828 ).
- Phân bố:
+ Thế giới: Hồng Hải, Đông Châu Phi, Ấn Độ Dương, Châu Đại Dương,
Indonesia, Phillippin, Nhật Bản, Trung Quốc.
+ Việt Nam:
Đặc điểm hình thái: Thân hình bầu dục dài, dẹp bên, viền lưng cong
đều, viền bụng từ ức đến hậu môn tương đối thẳng. Đầu lớn, dẹp bên. Mép
sau xương nắp mang trước hình răng cưa, phía trên góc lõm. Miệng rộng,
chếch, hàm dưới hơi dài hơn hàm trên. Trên mỗi hàm có 1 lá răng to khỏe ở
phía ngoài và răng nhỏ mọc thành đai ở phía trong. Đoạn trước hàm trên mỗi
bên có 2 răng nanh. Thân phủ vảy lược lớn. Phần tia mềm vây lưng, vây hậu
môn và vây đuôi phủ vảy ở gốc vây. Vây lưng dài , gai cứng nhỏ. Vây ngực
lớn, mút cuối vây ngực vượt quá vây hậu môn. Vây đuôi rộng, mép sau lõm,
thân màu hồng.
Kích thước khai thác: 300-500mm, lớn nhất 700mm.
Mùa vụ khai thác: Quanh năm.
Ngư cụ khai thác: Câu, lưới kéo đáy.[17]
 Cá Hồng bạc

Tên khoa học: Lutjanus kasmira ( Forskal, 1775 ).
- Phân bố:
+ Thế giới: Hồng Hải, Ấn Độ Dương, châu Đại Dương, Phillippin, Indonesia,
Trung Quốc, Nhật Bản.
+ Việt Nam:
Đặc điểm hình thái: Thân hình bầu dục dài, dẹp bên, viền lưng và viền
bụng cong đều. Đầu tương đối nhọn, dẹp bên. Chiều dài thân bằng 2,7 lần
chiều cao thân và bằng 2,4 lần chiều dài đầu. Mép sau xương nắp mang trước
hình răng cưa, phía trên góc lõm sâu. Mõm lớn, nhọn. Mắt lớn hình bầu dục.
Miệng rộng, chếch, hàm dưới hơi ngắn hơn hàm trên. Hàm trên phía ngoài có
một hàng răng khỏe, phía trong có răng nhỏ, nhọn, mọc thành 2 đai hẹp, mỗi
bên hàm có 2-3 răng nanh. Hàm dưới có một hàm răng lớn. Trên xương khẩu
cái, xương lá mía có răng nhỏ, mọc thành đám. Khe mang rộng, màng nắp
mang không liền với ức, lược mang nhỏ, cứng. Thân phủ vảy lược lớn. Vây
hậu môn và vây đuôi phủ vảy đến 1/2 vây. Vây lưng dài, liên tục, gai thứ 4
dài nhất. Vây ngực dài, rộng hình cánh chim, điểm mút vây ngực đạt đến hậu
môn. Vây đuôi rộng, mép sau hình cung rộng. Thân màu vàng tươi, phần
bụng màu hồng nhạt, dọc thân có 4 dải màu xanh lam. Nửa trên phần gai và
mép phần tia mềm vây lưng màu đen nâu.
Kích cỡ khai thác: Chiều dài đến chẽ vây đuôi 180mm.
Mùa vụ khai thác: Quanh năm.
Ngư cụ khai thác: Câu, lưới kéo đáy.[17] 7
 Cá Hồng chấm đen

Hình 1. 4 Cá Hồng chấm đen.[19]
Tên thường gọi tiếng Việt: Cá Hồng chấm đen.
Tên địa phương: Cá Hồng.

đều, viền bụng thẳng từ ức đến hậu môn. Đầu lớn, dẹp bên. Chiều dài thân
bằng 2,5-3,1 lần chiều cao thân và bằng 2,6-2,8 lần chiều dài đầu. Mép sau và
mép dưới thân hình răng cưa. Khoảng cách 2 mắt rộng, hơi lồi. Miệng rộng,
chếch, hàm dưới hơi dài hơn hàm trên. Răng nhọn, trên mỗi hàm có 1 hàng
răng lớn ở phía ngoài và đai răng nhỏ ở phía trong. Hàm trên, trước cửa có 1-
2 răng nanh rất lớn. Xương khẩu cái, xương lá mía có răng nhỏ mọc thành
đám rộng. Thân phủ vảy lược yếu. Vây lưng, vây hậu môn, vây đuôi phủ vảy
đến 1/3 vây. Vây lưng liên tụ. Vây ngực dài, rộng. Vây đuôi rộng mép sau
lõm. Thân màu nâu nhạt. Từ sau mắt có 1 vân đen chạy dọc thân đến gốc vây
đuôi. Bên thân có một vết đen lớn, hình bầu dục, nằm ngay dưới đoạn tiếp
9
giáp của tia cứng và tia mềm vây lưng. Mỗi vảy có 1 chấm đen, hình que, xếp
thành những vân nhỏ theo hàng chảy. Các vây màu nhạt.
Kích cỡ khai thác: 100-170mm.
Mùa vụ khai thác: Quanh năm.
Ngư cụ khai thác: Câu, lưới kéo đáy.[17]
 Cá Hồng lang

Hình 1. 6 Cá Hồng lang.[19]
Tên thường gọi tiếng Việt: Cá Hồng lang.
Tên địa phương: Cá Hồng, cá Hồng gù.
Tên thường gọi tiếng Anh: Red Snapper, Emperor red snapper.
Tên khoa học: Lutjanus sebae ( Cuvier and Valenciennes, 1828 ).
- Phân bố:
+ Thế giới: Hồng Hải, Ấn Độ Dương, Châu Đại Dương, Phillippin, Nhật Bản,
Trung Quốc.
+ Việt Nam:
Đặc diểm hình thái: Thân hình bán nguyệt, lưng gồ cao, viền lưng
thẳng từ miệng đến hậu môn. Đầu lớn dẹp bên. Chiều dài thân từ 2,2-2,3 lần
chiều cao thân và bằng 2,3-2,6 lần chiều dài đầu. Mép sau xương nắp mang

cửa hàm trên có 2-4 răng nanh dài. Trên xương lá mía và xương khẩu cái có
răng nhỏ. Thân phủ vảy lược. Vảy trên và dưới đường bên xếp thành hàng
xiên chéo thân. Vây lưng liên tục, có 11 tia cứng và 14 tia mềm. Vây hậu môn
có 3 tia cứng và 8-9 tia mềm. Vây đuôi rộng, mép sau tương đối thẳng hoặc
hơi lõm. Thân màu đỏ thẫm.
Kích cỡ khai thác : 450-600mm.
Mùa vụ khai thác: Quanh năm.
Ngư cụ khai thác: Câu, lưới kéo đáy.[17]
 Cá Hồng vảy ngang

Hình 1. 8 Cá Hồng vảy ngang[19]
Tên thường gọi tiếng Việt: Cá Hồng vảy ngang.
Tên địa phương: Cá Hồng, Cá Hường.
Tên thường gọi tiếng Anh: Snapper, John’s snapper.
Tên khoa học: Lutjanus johni ( Bloch, 1792 ).
- Phân bố:
+ Thế giới: Ấn Độ, Hồng Hải, Indonesia, Phillippin, Đông châu Phi,
Australia, Trung Quốc Nhật Bản.
+ Việt Nam:
Đặc điểm hình thái: Thân hình bầu dục dài, dẹp bên. Viền lưng cong
đều, viền bụng thẳng từ cằm đến hậu môn, viền bụng và viền lưng gãy khúc ở
12
phần bắp đuôi. Chiều dài thân bằng 2,5-2,7 lần chiều cao thân và bằng 2,5-2,6
lần chiều dài đầu. Viền xương nắp mang trước hình răng cưa, hơi lõm ở góc
trên. Môi rộng dày, hàm trên phía ngoài có 1 hàm răng thưa rất khỏe, phía
trong có răng nhỏ, mọc thành đai hẹp, mỗi bên hàm có 1 răng nanh. Hàm dưới
không có răng nanh. Thân phủ vảy lược lớn, xếp thành hàng dọc thân đều
đặn. Gốc vây bụng có vây bẹ nhỏ. Phần tia mềm vây lưng, vây hậu môn và
vây đuôi phủ vảy đến nửa vây. Vây ngực dài rộng. Vây đuôi rộng, viền sau
hơi lõm. Thân màu nâu nhạt. Mỗi vảy có một chấm đen nhỏ. Phần trước tia

Ngư cụ khai thác: Câu, lưới kéo đáy.[17]
1.1.2. Tình hình nuôi cá Hồng
Tỉnh Nghệ An có 20.500 ha nuôi trồng thủy sản, trong đó diện tích nuôi
mặm lợ là 1500 ha. Trong những năm gần đây, tỉnh đã có định hướng phát
triển nuôi trồng một số loại cá như cá song, cá vượt, cá bống bớp, cá chim vây
vàng trong đó cá Hồng mỹ ( Sciaenops ocellatus ) là đối tượng được lựa
chọn nuôi nhiều. Đây là loài cá có kích thước cá thể lớn, tốc độ sinh trưởng
nhanh, thịt thơm ngon nên được nhiều người ưa dùng. Trong tự nhiên, cá
Hồng mỹ sống thành đàn, phạm vi phân bố rộng, khi trưởng thành di cư đến
cửa sông và vùng biển nông để sinh sản. Cá có thể sống trong nước ngọt,
nước mặn, nước lợ, được nuôi nhiều ở Nam Mỹ. Năm 1999, lần đầu tiên cá
Hồng mỹ được nhập vào Việt Nam, nhưng sau 4 năm đã có thể sinh sản thành
công đối tượng này và đã đáp ứng được phần lớn nhu cầu con giống phục vụ
14
nuôi trồng nội địa. Cá Hồng mỹ được nuôi phổ biến trong lồng bè ở vùng biển
các địa phương: Hải Phòng, Quảng Ninh, Nghệ An.[2]
Cá Hồng bạc ( Lutjanus argentimaculatus ) xuất hiện ít ở vùng biển
Việt Nam. Những năm trước đây trên vùng biển Khánh Hòa, người dân chỉ
vớt giống tự nhiên và nuôi thương phẩm bằng lồng bè để bán hoặc phục vụ
nhu cầu hằng ngày trong gia đình. Tuy nhiên, cá Hồng bạc là loài cá có giá trị
kinh tế cao nên phong trào nuôi cá Hồng bạc đang từng bước gây dựng ở địa
phương. Cá Hồng bạc có thể nuôi theo nhiều hình thức: Nuôi lồng trên biển,
nuôi trong ao đất và trong bể xi măng, có thể thả vào ao nuôi tôm sau thu
hoạch để cá dọn sạch đáy ao, giúp cải tạo môi trường. Theo thạc sĩ Nguyễn
Địch Thanh - Giảng viên khoa nuôi trồng thủy sản - Đại học Nha Trang, cá
Hồng bạc có nhiều ưu điểm như tốc độ tăng trưởng tương đối nhanh, thức ăn
dễ kiếm,có thể ăn thức ăn tổng hợp, thức ăn cá tạp hoặc thức ăn chế biến.
Ngoài ra, cá kháng thể mạnh, trong quá trình nuôi ít bị bệnh hơn các loài cá
khác, thị trường có nhu cầu, giá trị kinh tế cao hơn cá chẽm. Giá trên thị
trường hiện khoảng 80.000 đến 100.000 đồng/kg cá thương phẩm. Mới đây,

- Selenium: 38,2 mcg
- Thiamine (B1): 0,046 mg
- Riboflavine: 0,003 mg
- Niacin: 0,284 mg
- Pantothenic acid: 0,75mg
- Vitamine B6: 0,4 mg
- Folate (tổng cộng): 5 mcg
- Vitamine B12: 3 mcg
- Vitamine A: 106 IU
- Vitamine E (alpha-tocopherol):
0,96 mg
- Vitamine D: 408 IU
- Thành phần acid béo omega:
+Omega-3:20:5(EPA): 0,015 g
+Omega-3:22:5(DPA): 0,065 g
+Omega-6:22:6(DHA): 0,26 g
1.2. Phụ phẩm và khả năng tận dụng phụ phẩm
1.2.1. Phụ phẩm
Sau quá trình sản xuất công nghiệp, các phụ phẩm từ cá hay còn gọi là
nguyên liệu còn lại hay phế liệu như đầu cá, xương cá, vảy cá, nội tạng cá sẽ
bị loại bỏ - đây là một nguồn nguyên liệu vẫn còn rất nhiều giá trị sử dụng
nên cần được tận dụng triệt để để sản xuất các sản phẩm khác có giá trị cao
16
hơn. Ví dụ: Xương cá có thể sản xuất ra canxi hoạt tính, vảy cá có thể chiết
xuất guamine, da cá, bong bóng cá có thể sản xuất collagen, gelatin, phục
vụ cho y học, thực phẩm, mỹ phẩm, hoặc nội tạng cá để sản xuất các
enzyme
Đặc biệt nhất là có thể sử dụng đầu cá, xương cá để sản xuất ra bột
protein thủy phân bổ sung vào thực phẩm, thực phẩm chức năng cho người
hay dùng để sản xuất bột cá trong chăn nuôi. Ngoài ra, có thể chiết rút dầu cá