BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
……… …………. LÊ THỊ KIM CHI NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ THỦY PHÂN ĐẦU,
XƯƠNG CÁ TRA BẰNG SỰ KẾT HỢP
ENZYME PROTAMEX VÀ FLAVOURZYME ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Nha Trang, tháng 7 năm 2013BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
……… …………. LÊ THỊ KIM CHI

án tốt nghiệp này.
Xin chân thành cảm ơn! Nha Trang, tháng 6 năm 2013
Sinh viên thực hiện

LÊ THỊ KIM CHI

ii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN i
MỤC LỤC ii
DANH MỤC HÌNH v
DANH MỤC BẢNG viii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ix
LỜI NÓI ĐẦU x
Chương I: TỔNG QUAN 1
1.1 Tổng quan về cá Tra 1
1.1.1 Giới thiệu chung 1
1.1.2 Phân bố 3
1.1.3 Đặc điểm sinh dưỡng 4
1.1.4 Thành phần hóa học của cá Tra 5
1.1.5 Tình hình nuôi cá Tra 6
1.1.6 Tình hình xuất khẩu cá Tra ở Việt Nam 8
1.1.7 Tận dụng phế liệu đầu, xương cá tra 10
1.2 Tổng quan về enzyme protease 13

đoạn đầu 47
3.2.2 Kết quả xác định các thông số thích hợp đối với enzyme Flavourzyme ở
giai đoạn sau 56
3.3 Đề xuất quy trình sản xuất sản phẩm thủy phân 64
3.3.1 Sơ dồ quy trình sản xuất sản phẩm thủy phân 64
3.3.2 Giải thích quy trình 64
3.4 Sản xuất sản phẩm thủy phân theo quy trình đề xuất 67
3.4.1 Các sản phẩm thu được từ quá trình thủy phân đầu, xương cá Tra theo
quy trình đề xuất 67
3.4.2 Đánh giá chất lượng sản phẩm 68
3.4.3 Thành phần acid amine từ dịch đạm thủy phân đầu, xương cá Tra 70
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 72
iv
TÀI LIỆU THAM KHẢO 74
PHỤ LỤC 77

Hình 3.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme Protamex/nguyên liệu đến hiệu suất thu hồi
Nitơ. 47
Hình 3.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme Protamex đến hàm lượng Nitơ acid amine
trong dịch protein thủy phân 48
Hình 3.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme Protamex đến hàm lượng Nitơ amoniac
trong dịch protein thủy phân 49
Hình 3.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân ở giai đoạn đầu đến hiệu suất thu hồi
Nitơ. 50
Hình 3.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân ở giai đoạn đầu đến hàm lượng Nitơ
acid amine trong dịch protein thủy phân. 51
vi
Hình 3.6. Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân ở giai đoạn đầu đến hàm lượng Nitơ
amoniac trong dịch protein thủy phân. 52
Hình 3.7. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân ở giai đoạn đầu đến hiệu suất thu hồi
Nitơ. 53
Hình 3.8. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân ở giai đoạn đầu đến hàm lượng Nitơ
acid amine trong dịch protein thủy phân. 54
Hình 3.9. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân ở giai đoạn đầu đến hàm lượng Nitơ
amoniac trong dịch protein thủy phân. 55
Hình 3.10. Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme Flavourzyme đến hiệu suất thu hồi Nitơ.
56
Hình 3.11. Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme Flavourzyme đến hàm lượng Nitơ acid
amine trong dịch protein thủy phân 57
Hình 3.12. Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme Flavourzyme đến hàm lượng Nitơ amoniac
trong dịch protein thủy phân. 58
Hình 3.13. Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân ở giai đoạn sau đến hiệu suất thu hồi
Nitơ. 59
Hình 3.14. Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân ở giai đoạn sau đến hàm lượng Nitơ
acid amine trong dịch protein thủy phân. 60
Hình 3.15. Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân ở giai đoạn sau đến hàm lượng Nitơ

viii
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Một số loài trong giống cá Tra ( Pagasius) ở Việt Nam 1
Bảng 1.2. Thành phần thức ăn trong ruột cá Tra ngoài tự nhiên 5
Bảng 1.3. Tỷ lệ khối lượng các thành phần khác nhau của cá Tra 5
Bảng 1.4. Thành phần hóa học cơ bản của cá Tra 6
Bảng 1.5. Tình hình sản xuất và tiêu thụ cá tra đến ngày 30/8/2012 7
Bảng 1.6 Giá trị xuất khẩu cá Tra từ ngày 1/1 đến15/2/2013 8
Bảng 2.1. Điều kiện hoạt động tối thích của enzyme Flavourzyme
TM
28
Bảng 3.1. Thành phần hóa học của đầu, xương cá Tra (%) 46
Bảng 3.2. Khối lượng sản phẩm thu được từ quá trình thủy phân/1kg nguyên liệu 67
Bảng 3.3. Chỉ tiêu cảm quan của dịch thủy phân 68
Bảng 3.4. Các chỉ tiêu hóa học của dịch protein thủy phân 68
Bảng 3.5. Chất lượng cảm quan bột protein hòa tan 69
Bảng 3.6. Các chỉ tiêu hóa học của bột protein hòa tan 69
Bảng 3.7. Thành phần acid amine từ dịch đạm thủy phân của đầu, xương cá Tra 70

Tổ chức Lương nông của Liên Hiệp Quốc x
LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây, ngành chế biến thủy sản ngày càng phát triển và
đang là ngành mũi nhọn của đất nước, góp phần đưa nền kinh tế của nước ta đi lên.
Nhưng bên cạnh đó, nó cũng để lại nhiều trở ngại đáng quan tâm, một lượng lớn
nguyên liệu còn lại sau quá trình chế biến được nhà máy thải ra chủ yếu như đầu,
xương, nội tạng, vây,… chiếm khoảng 40 – 60% tổng khối lượng cá và rất dễ gây ô
nhiễm môi trường nếu không có biện pháp xử lý kịp thời.
Đặc biệt, cá Tra là một loài cá có giá trị kinh tế khá cao, được nước ta và
nhiều nước khác trên thế giới sử dụng. Các sản phẩm chủ yếu của cá Tra là dạng
philê đông lạnh hay cá Tra nguyên con đông lạnh… Sau quá trình chế biến sản
phẩm cá Tra thì lượng nguyên liệu còn lại chủ yếu là đầu, xương và vây. Vì thế cần
có biện pháp thích hợp để tận dụng nguồn nguyên liệu này.
Hiện nay, có nhiều hướng tận dụng nguồn phế liệu này như sản xuất bột cá
làm thức ăn chăn nuôi, một phần làm thức ăn tươi cho gia súc… Nhưng lượng phế
liệu này thải ra với số lượng lớn hàng ngày và nó còn chứa nhiều thành phần dinh
dưỡng quan trọng cho con người. Vì thế, hướng sản xuất ra sản phẩm có giá trị từ
việc tận dụng nguồn phế liệu để phục vụ cho nhu cầu của con người và giảm thiểu ô
nhiễm môi trường đang là một vấn đề rất cần thiết.
Từ yêu cầu thực tiễn đó, một trong những hướng giải quyết là sản xuất ra sản
phẩm thủy phân từ đầu, xương cá Tra tạo ra các loại bột đạm bổ sung vào các sản
phẩm dành cho con người như xúc xích, các loại bánh, sản xuất bột nêm…
Chính vì thế, tôi thực hiên đề tài: “Nghiên cứu chế độ thủy phân đầu,
xương cá Tra bằng sự kết hợp enzyme Protamex và Flavourzyme”.

được ở nhũng vùng nước hơi lệ, có thể chịu được nước phèn với pH > 5, dễ chết ở
nhiệt độ thấp dưới 15
0
C nhưng chịu nóng tới 39
0
C. Cá Tra có số lượng hồng cầu
trong máu nhiều hơn các loài cá khác. Có cơ quan hô hấp phụ và có thể hô hấp bằng
bóng khí và da và ngưỡng oxy của cá Tra thấp hơn 3 lần so với cà mè trắng. [8]
1.1.1.3 Đặc điểm sinh trưởng
Cá Tra có tốc độ sinh trưởng tương đối nhanh, còn nhỏ có tăng nhanh về
chiều dài. Cá ương sau 2 tháng đã đạt được chiều dài 10-12 cm ( 14 – 15 gram). Từ
khoảng 2,5 kg trở lên, mức tăng trọng nhanh hơn tăng chiều dài cơ thể. Cá tra trong
tự nhiên có thể sống trên 20 năm. Đã gặp cá trong tự nhiên 18 kg hoặc có loài cá dài
1,8m.
Trong ao nuôi vỗ cá bố mẹ cho đẻ đạt tới 25kg ở cá 10 năm tuổi, nuôi trong
ao 1năm cá đạt 1-1,5 kg/con ( năm đầu tiên), những năm về sau cá tăng trọng nhanh
hơn, có khi đạt tới 5-6kg/năm tùy thuộc môi trường sống và sự cung cấp thức ăn có
hàm lượng đạm nhiều hay ít. Độ béo Fulton của cá tăng theo trọng lượng và nhanh
nhất ở những năm đầu, cá đực thường có độ béo cao hơn cá cái và độ béo giảm đi
khi mùa sinh sản. [8]
1.1.1.4 Đặc điểm sinh sản
Tuổi thành thục của cá đực là 2 tuổi và cá cái 3 tuổi, trọng lượng cá thành
thục lần đầu từ 2,5-3 kg. trong tự nhiên chỉ gặp cá thành thục trên sông ở địa phận
của Campuchia và Thái Lan. Ngay từ năm 1966, Thái Lan đã bắt Cá Tra thành thục
trên sông (trong đầm Bung Borapet) và kích thích sinh sản nhân tạo thành công. Sau
đó họ nghiên cứu nuôi vỗ cá Tra trong ao. Đến năm 1972, Thái Lan công bố quy
3
trình sinh sản nhân tạo Cá Tra với phương pháp nuôi vỗ cá bố mẹ thành thục trong
ao đất.
Cá Tra không có cơ quan sinh dục phụ ( sinh dục thứ cấp), nên chỉ nhìn hình

loài cá nuôi quan trọng nhất của khu vực này. Bốn nước trong hạ lưu sông Mê kông
đã có nghề nuôi Cá Tra truyền thống là Thái Lan, Campuchia, Lào, Việt Nam do có
nguồn cá Tra tự nhiên phong phú. Ở Campuchia tỷ lệ nuôi cá Tra chiếm 98% trong
3 loài thuộc họ cá Tra, chỉ có 2% là cá Basa và cá vồ đém, sản lượng cá Tra nuôi
chiếm một nữa tổng sản lượng các loài cá nuôi. Một số nước trong khu vực như
Thái Lan, Malaysia, Indonexia đã nuôi cá Tra có hiệu quả từ thập niên 70-80.
Người ta còn tìm thấy cá Tra trên lưu vực sông Chaophraya của Thái Lan. Ở
Việt Nam rất ít bắt gặp cá Tra trưởng thành trên các con song mà chủ yếu ở sông
Tiền và sông Hậu là loái cá bột và cá giống. Trước khi có phương pháp nhân tạo,
người ta có nghề vớt cá bột và cá giống này về bán cho các ao, bè nuôi.
Cá Tra có tập tính di cư ngược dòng sông Mê Kông để sinh sống và tìm nơi
sinh sản tự nhiên. Khảo sát chu kỳ di cư của Cá Tra ở địa phận Campuchia cho thấy
cá ngược dòng từ tháng 10 đến tháng 5 và di cư về hạ lưu từ tháng 5 đến tháng 9
hàng năm. [8]
1.1.3 Đặc điểm sinh dưỡng
Cá Tra khi hết noãn hoàn thì thích ăn mồi tươi sống, vì vậy chúng ăn thịt lẫn
nhau ngay trong bể ấp và chúng vẫn tiếp tục ăn nhau nếu cá ương không được cho
ăn đầy đủ, thậm chí cá vớt trên sông vẫn thấy chúng ăn nhau trong đáy cá vớt bột.
Ngoài ra khi khảo sát cá bột vớt trên sông , còn thấy trong dạ dày của chúng có rất
nhiều phần cơ thể và mắt cá con các loài khác. Dạ dày của chúng phình to hình chữ
U và co giãn được, ruột cá Tra ngắn, không gấp khúc lên nhau mà dính vào màng
treo ruột ngay dưới bong khí vào tuyến sinh dục. Dạ dày to và ruột ngắn là đặc điểm
của cá thiên về ăn thịt. Ngay vừa hết noãn hoàng cá thể hiện rõ tính ăn thịt và ăn lẫn
nhau, do đó để tránh hao hụt do ăn nhau trong bể, cần nhanh chóng cần nhanh
chóng chuyển cá ra ao ương. Trong quá trình ương nuôi thành cá giống trong ao,
chúng ăn được các loài phù du động vật có kích thước vừa cỡ miệng của chúng và
5
các thức ăn nhân tạo. Khi cá lớn thể hiện tính ăn rộng, ăn đáy và ăn tạp thiên về
động vật nhưng dễ chuyển đổi loại thức ăn. Trong điều kiện thiếu thức ăn, cá có thể
sử dụng các loại thức ăn bắt buộc khác như mùn bã hữu cơ, thức ăn có nguồn gốc


Tổng lượng
chất béo
Chất béo
bão hòa
Cholesterol

Natri Protein

124,52 cal 30,84 3,42g 1,64g 25,20mg 70,60mg

23,42mg

1.1.5 Tình hình nuôi cá Tra
Trong 6 tháng đầu năm 2009, diện tích nuôi cá tra ở ĐBSCL là 5.001 ha, đạt
73% diện tích so với kế hoạch năm 2009, diện tích thu hoạch là 1.133 ha, bằng
22,6% diện tích thả nuôi. Sản lượng thu hoạch là 312.00 tấn. Không tính cá tồn
đọng gần 7.000 tấn, sản lượng đến kỳ thu hoạch tính đến tháng 6/2009 đẫ gần
120.000 tấn.
Nghề nuôi cá Tra còn phát triển lan rộng ra các tỉnh miền Trung và miền
Bắc. Mặc dù chỉ mới tiếp cận với nghề nuôi cá nước ngọt này nhưng những hộ dân
nơi đây đã thu được những kết quả đáng kể. Điển hình như ở Hà Tây đã có mô
hình nuôi cá Tra đạt 80 tấn/ha, hay ở Nghệ An có mô hình nuôi đạt sản lượng 150
tấn/ha . [22]
Theo báo cáo của Tổng cục thủy sản, diện tích nuôi cá Tra của các địa
phương tháng 8/2012 đạt 4,631 ha, tăng 381 ha so với tháng 7 và bằng 109% so với
cùng kì năm 2011. Diện tích đã thu hoạch là 2,949 ha, tăng 408 ha so với tháng 7 và
bằng 117,6% so với cùng kì năm ngoái. Năng suất bình quân 270 tấn/ha (năm 2011
là 307 tấn/ha).
An Giang là một trong những tỉnh ĐBSCL có diện tích nuôi cá Tra lớn nhất


10 Kiên Giang 20 2 395 198
Tổng 4.631 2.949 796.616 270

Theo báo cáo của Sở NN và PTNT Bến Tre, tính đến ngày 31/12/2012, tổng
diện tích nuôi cá Tra đã thả giống đạt 719 ha, bằng 110,62,% kế hoạch năm, tăng
10,62,% so với năm 2011. Tổng lượng cá Tra giống thả 296,9 triệu con, trong đó
86,3% được nhập từ các tỉnh khác. Mật độ thả giống trung bình 42 con/m
2
. Năm
2012, tỉnh đã thu hoạch 158.805 tấn cá Tra, tăng 25,05% so với năm 2011. Sở NN
và PTNT Bến Tre dự kiến diện tích nuôi cá tra năm 2013 ước đạt 700 ha, sản lượng
nuôi ước đạt 140.000 tấn cá Tra nguyên liệu.
Theo báo cáo của Chi cục Thủy sản Cần Thơ, diện tích nuôi thủy sản trên địa
bàn đến hết quý III/2012 là 12,427 ha, bằng 96% so với cùng kỳ năm 2011, sản
lượng thu hoạch 117.297 tấn, bằng 86% so với cùng kỳ năm 2011. So với cùng kỳ
năm ngoái, diện tích nuôi cá Tra là 968 ha, bằng 118%; sản lượng thu hoạch 100.526
tấn, bằng 87%. [23]
8
1.1.6 Tình hình xuất khẩu cá Tra ở Việt Nam
Tháng 12/2012, giá trị xuất khẩu cá Tra Việt Nam giảm 13,1% so với cùng
kỳ năm 2011. Tổng giá trị xuất khẩu cả năm 2012 giảm 3,4% so với năm trước, đạt
1,74 tỷ USD. Trong 10 năm qua sản lượng cá Tra tại ĐBSCL đã tăng 3 lần từ
500.000 lên kỉ lục 1,5 triệu tấn vào năm 2008 và hiện đạt 1,2 triệu tấn/năm. Năm
2012, giá trị xuất khẩu đạt 1,75 tỷ USD/năm , trong đó thị trường EU chiếm 24,4%
(tương đương 425,8 triệu USD) và thị trường Mỹ chiếm 20,6% (tương đương 358,9
triệu USD). Trong khối EU, Tây Ban Nha là thị trường đơn lẻ lớn nhất của cá Tra
Việt Nam chiếm khoảng 5%tổng giá trị XK (86,7 triệu USD), tiếp đến Hà Lan
3,9% chiếm 68,4 triệu USD, Đức 3,3% (54,7 triệu USD) và Anh 2,1% (36,2 triệu
USD).

EU năm qua đạt 425,8 triệu USD, giảm 19,1% về giá trị so với năm 2011. Xuất
khẩu sang Mỹ năm 2012 đạt 358,8 triệu USD, tăng 8,2% so với năm 2011. Trong 8
tháng đầu năm xuất khẩu tăng trưởng 2 con số nhưng 4 tháng cuối năm lại giảm
mạnh.
Trung Quốc và Ai Cập là 2 trong 10 thị trường lớn nhất NK cá Tra Việt Nam
đạt mức tăng trưởng trên 2 con số trong năm qua. Giá trị xuất khẩu cá Tra sang
Trung Quốc và Hồng Kông tăng 31,5% so với năm 2011 và xuất khẩu sang Ai Cập
đạt 29,1% đạt 48,7 triệu USD.
Năm 2012,tỉnh An Giang có 4 doanh nghiệp nằm trong danh sách 10 DN XK
cá Tra hang đàu Việt Nam, công ty Agifish đứng thứ 3 trong bảng xếp hàng giá trị
10
xuất khẩu hơn 91,8triệu USD, sau công ty cổ phần Vĩnh Hoàn và công ty cổ phần
Hùng Vương. Tiếp đến là công ty Agifish.co đứng thứ 4 với giá trị XK gần 82,8
triệu USD, công ty Navico đạt trên 58 triệu USD và công ty CL-Fish Corp đạt 42,7
triệu USD. [24]
Theo bộ thương mại Mỹ (DOC), NK cá Tra nguyên liệu đạt 213,8 triệu pao,
tăng 10% ( khoảng 20 triệu pao) so với năm 2011. Việt Nam tiếp tục là nhà cung
cấp lớn nhất của Mỹ, chiếm tới 99,6% tổng lượng nguyên liệu cá Tra phile đông
lạnh tạ Mỹ sau những đợt cạnh tranh chống bán phá giá của Mỹ.
Theo Eurostast, tháng 11/2012 EU nhập khẩu 31,7 triệu pao cá Tra phile
đông lạnh, tăng 21,1% so với tháng 10/2012 và đạt mức cao nhất kể từ 11/2011.
XK cá Tra sang Ai Cập năm 2012 đạt 48,7 triệu USD, tăng 29,1% so với
năm trước và tăng trưởng trong tất cả các tháng của năm , nhất là trong quý IV tăng
tới 132% đạt 8,2% triệu USD.
Theo số liệu của Hải quan Việt Nam , XK cá Tra sang Đức tháng 1/2013 đạt
5,9 triệu USD, tăng 35,7% so với 1/2012. Tại Đức ước tính khoảng 70-75% khối
lượng cá Tra được tiêu thụ tại phân khúc bán lẻ 25-30%khối lượng còn lại được bán
trong phân khúc dịch vụ thực phẩm.
Giá trị XK cá Tra trong nữa đầu tháng 1/2013 vẫn tiếp tục giảm mạnh tới
20,7% đạt hơn 63,38 triệu USD, trong số các thị trường nhập khẩu cá Tra, vẫn có

12
dào từ công nghệ chế biến thủy sản, sản xuất ra một lượng bột cá đáng kể cung cấp
cho chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản.
1.1.7.2 Sản xuất gelatin, collagen
Tận dụng phế liệu từ thủy sản như: vảy, xương, bong bóng và da cá để sản
xuất collagen, gelatin. Chúng có nhiều ứng dụng rộng rãi trong công nghệ thực
phẩm, dược phẩm, công nghệ giấy, in dệt và các ngành nghề khác. Trong công nghệ
thực phẩm, gelatin dùng làm phụ liệu sản xuất bánh điểm tâm, lạp xưởng, đồ hộp,
chất ổn định và chất nhũ hóa trong thực phẩm. trong công nghiệp điện ảnh, gelatin
dùng để làm phim ảnh, phim chụp quang tuyến. Trong công nghiệp, gelatin dùng để
chế tạo mực in, các dung dịch nhuộm màu, ngoài ra còn dùng để lám diêm, giấy,
thuộc da, gỗ dán, dệt…
1.1.7.3 Sản xuất các sản phẩm thủy phân
Ngày nay người ta cũng tận dụng phế liệu để sản xuất các sản phẩm thủy
phân như dịch đạm cô đặc, bột đạm thủy phân…Đây là những sản phẩm có giá trị
dinh dưỡng cao, hàm lượng protein lớn và dễ tiêu hóa. Ta có thể sử dụng những phế
liệu này bổ sung vào thức ăn chăn nuôi, trong thực phẩm.
1.1.7.4 Sản xuất bột khoáng
Tận dụng nguồn phế liệu từ đầu, xương cá để tận dụng thu bột khoáng. Đây
là một hướng đi mới của việc tận dụng phế liệu thủy sản. Hiện tại đã có công trình
nghiên cứu sản xuất bột canxi từ Viện nghiên cứu nuôi trồng thủy sản II.
Ngoài ra phế liệu thủy sản còn được tận dụng để sản xuất ra nhiều các sản
phẩm khác như chất màu, chất mùi…
Như vậy ta có thể tóm tắt khả năng ứng dụng của phế liệu như sau:

13

Hình 1.4. Các mức ứng dụng của phế liệu có thể có trong thực tế [25]
Trong thực tế phế liệu thủy sản còn ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực khác
nhau. Phần lớn chúng được sử dụng làm thức ăn nông nghiệp như tận dụng phế liệu