i LỜI CẢM ƠN Trong thời gian 3 tháng vừa qua với sự nỗ lực của bản thân cùng với sự quan tâm giúp đỡ của thầy cô, cha me và bạn bè, đến nay em đã hoàn thành khóa luận tốt nghiệp của mình. Em xin trân thành cảm ơn Ban giám hiệu nhà trƣờng, các thầy cô viện Công nghệ sinh học và Môi trƣờng đã truyền đạt những kiến thức trong những năm học vừa qua. Đồng thời em xin chân thành cảm ơn các cán bộ và nhân viên phòng thí nghiệm Viện Công nghệ sin học và môi trƣờng đã tận tình giúp đỡ em tạo điều kiện cho em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp. Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ths. Nguyễn Công Minh đã trực tiếp hƣớng dẫn em hết sức tận tình và chu đáo trong suốt thời gian làm khóa luận tốt nghiệp. Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình và bạn bè đã động viên khích lệ em trong suốt quá trình học tập và thực hiện khóa luận. Nha Trang, tháng 6 năm 2012 Sinh viên thực hiện Mai Thị Ngọc Diệp ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC BẢNG iv DANH MỤC CÁC HÌNH v LỜI MỞ ĐẦU 1 Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2 1.1. Tổng quan về phế liệu tôm. 2 1.2. Tổng quan về carotenoprotein. 3 1.2.1. Sự tồn tại của carotenoprotein. 3 1.2.2. Tính chất của carotenoprotein 4 1.2.3. Ứng dụng của carotenoprotein. 6 1.3. Tổng quan về enzyme protease. 7 1.3.1. Đặc tính của enzyme protease. 7 1.3.2. Ứng dụng của enzyme protease. 9 1.4. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc. 12 1.4.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nƣớc. 12 1.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc. 16 Chƣơng 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 2.1. Nguyên vật liệu: 20 2.1.1Nguyên liệu đầu tôm: 20 2.1.2. Enzyme Alcalase 20 2.1.3. Enzyme Flavourzyme. 20 2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu. 21 2.2.1. Sơ đồ tổng quát thí nghiệm 21 2.2.2. Xác định chế độ thích hợp để tách chiết protein giàu carotenoid từ đầu tôm bằng Alcalase. 22 2.2.2.1. Xác định tỷ lệ enzyme/phế liệu thích hợp cho công đoạn thủy phân bằng Alcalase. 22 2.2.2.2. Xác định thời gian xử lý thích hợp cho công đoạn thủy phân bằng Alcalase. 24 iii 2.2.3.Xác định chế độ thích hợp để tách chiết carotenoid từ đầu tôm ở giai đoạn hai bằng enzyme Flavourzyme (sau khi đã xử lý bằng Alcalase) 25 2.2.3.1. Xác định tỷ lệ enzyme/ phế liệu thích hợp cho công đoạn thủy phân bằng Flavourzyme 25 2.2.3.2. Xác định thời gian xử lý thích hợp cho công đoạn thủy phân Flavourzyme. 26 2.3. Các phƣơng pháp phân tích sử dụng trong đề tài. 27 2.4.Phƣơng pháp xử lý số liệu 27 Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28 3.1. Thành phần hóa học cơ bản của phế liệu tôm đầu thẻ chân trắng. 28 3.2. Nghiên cứu điều kiện thủy phân carotenoprotein từ đầu tôm bằng enzyme Alcalase. 29 3.2.1. Ảnh hƣởng của tỷ lệ enzyme Alcalase/ phế liệu đến hiệu suất thu hồi protein và astaxanthin. 29 3.2.2. Ảnh hƣởng của thời gian xử lý enzyme Alcalase/ phế liệu đến hiệu suất thu hồi protein và astaxanthin. 32 3.3. Nghiên cứu điều kiện thủy phân carotenoprotein từ đầu tôm bằng enzyme Flavourzyme. 34 3.3.1. Ảnh hƣởng của tỷ lệ enzyme Flavourzyme/ phế liệu đến hiệu suất thu hồi protein và astaxanthin. 34 3.3.2. Ảnh hƣởng của thời gian xử lý enzyme Flavourzyme/ phế liệu đến hiệu suất thu hồi protein và astaxanthin. 36 3.4. Thành phần hóa học của carotenoprotein 38 3.5. Đề xuất quy trình thu hồi carotenoprotein bằng hỗn hợp hai enzyme. 38 Chƣơng 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 39 4.1. Kết luận. 39 4.2. Đề nghị. 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 40 PHỤ LỤC 45 iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Thành phần hóa học cơ bản của phế liệu tôm thẻ chân trắng 28 Bảng 3.2. Thành phần hóa học cơ bản của carotenoprotein 38 v DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Quy trình sản xuất chitin của Pháp. 13 Hình 1.2. Quy trình sản xuất chitin của Holanda và Netto 15 Hình 1.3. Quy trình sản xuất Chitin của TS. Trang Sỹ Trung. 17 Hình 2.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát. 21 Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm cho công đoạn xác định tỷ lệ enzyme Alcalase 23 Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm cho công đoạn xác định thời gian enzyme Alcalase 24 Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm cho công đoạn xác định tỷ lệ enzyme Flavourzyme. 25 Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm cho công đoạn xác định thời gian enzyme Flavourzyme 26 Hình 3.1. Ảnh hƣởng của tỷ lệ enzyme Alcalase/phế liệu đến hiệu suất thu hồi protein từ phế liệu tôm. 29 Hình 3.2. Ảnh hƣởng của tỷ lệ enzyme Alcalase/phế liệu đến hiệu suất thu hồi astaxanthin từ phế liệu tôm. 31 Hình 3.3. Ảnh hƣởng của thời gian enzyme Alcalase/phế liệu đến hiệu suất thu hồi protein từ phế liệu tôm. 32 Hình 3.4. Ảnh hƣởng của thời gian enzyme Alcalase/phế liệu đến hiệu suất thu hồi astaxanthin từ phế liệu tôm. 33 Hình 3.5. Ảnh hƣởng của tỷ lệ enzyme Flavourzyme/phế liệu đến hiệu suất thu hồi protein từ phế liệu tôm. 34 Hình 3.6. Ảnh hƣởng của tỷ lệ enzyme Flavourzyme/phế liệu đến hiệu suất thu hồi astaxanthin từ phế liệu tôm. 35 Hình 3.7. Ảnh hƣởng của thời gian enzyme Flavourzyme/phế liệu đến hiệu suất thu hồi protein từ phế liệu tôm. 36 Hình 3.8. Ảnh hƣởng của thời gian enzyme Flavourzyme/phế liệu đến hiệu suất thu hồi astaxanthin từ phế liệu tôm. 37 1 LỜI MỞ ĐẦU Cùng với sự phát triển của nền kinh tế trong và ngoài nƣớc, ngành thủy sản trong những năm gần đây đã đạt đƣợc những thành tựu đáng kể về nuôi trồng, chế biến cũng nhƣ xuất nhập khẩu. Trong các mặt hàng xuất khẩu của nƣớc ta thì mặt hàng tôm xuất khẩu luôn chiếm tỷ lệ lớn, chiếm hơn 50% tổng kim ngạch xuất khẩu. Theo Hiệp hội Chế biến và Xuất khẩu thủy sản Việt Nam (VASEP), trong sáu tháng đầu năm 2011, cả nƣớc đã xuất khẩu 101.872 tấn tôm, trị giá 971,109 triệu USD; tăng 16,9% về khối lƣợng và 35,2% về giá trị so với cùng kì năm 2010 và là nhóm hàng có mức tăng trƣởng cao nhất trong các nhóm hàng thủy sản xuất khẩu của Việt Nam. Mặc dù gặp nhiều khó khăn, xuất khẩu tôm vẫn đạt mức kỉ lục gần 2,4 tỉ USD. Theo VASEP cho biết dự kiến xuất khẩu tôm 2012 sẽ đạt 2,5 tỷ USD. Do đó lƣợng phế liệu tôm thải ra từ các nhà máy chế biến là khá lớn khoảng 100.000 tấn/ năm. Đây là nguồn nguyên liệu dồi dào để sản xuất protein, astaxanthin, chitin, chitosan…và các sản phẩm có giá trị kinh tế khác. Hiện nay đã có nhiều công trình nghiên cứu tận thu phế liệu tôm nhƣng chủ yếu tập trung vào quá trình thu hồi chitin–chitosan. Các quá trình sản xuất chitin– chitosan này thƣờng là các quá trình hóa học, sử dụng acid và base mạnh để khử khoáng và protein do vậy vừa gây ô nhiễm môi trƣờng do hóa chất vừa gây lãng phí về kinh tế vì không thể tận thu đƣợc các thành phần có giá trị nhƣ protein và carotenid. Nhằm giảm ô nhiễm môi trƣờng và tận thu đƣợc các thành phần có giá trị nhƣ protein và astaxanthin đề tài “Nghiên cứu điều kiện chiết rút carotenoprotein từ đầu vỏ tôm thẻ chân trắng bằng các enzyme protease thƣơng mại” đƣợc thực hiện. Nội dung thực hiện: - Xác định thành phần hóa học của đầu tôm the chân trắng. - Nghiên cứu điều kiện chiết carotenoprotein từ đầu tôm thẻ chân trắng bằng các enzyme Alcalase, Flavourzyme. - Đánh giá chất lƣợng carotenoprotein thu đƣợc. - Đề xuất quy trình. 2 Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tổng quan về phế liệu tôm. Phế liệu tôm chủ yếu là đầu và các mảnh vỏ, ngoài ra còn kể đến các mảnh thịt vụn do bóc nõn không cẩn thận, một số tôm bị hỏng. Tùy theo giống loài, phƣơng pháp gia công chế biến mà lƣợng phế liệu có thể lên đến 60% sản lƣợng khai thác đƣợc. Ví dụ tôm càng xanh, phần đầu tôm chiếm 60% khối lƣợng tôm, với tôm sú thì phần đầu chiếm khoảng 40% khối lƣợng tôm. Đối với sản phẩm tôm bóc nõn, rút ruột mất mát theo vỏ và đuôi khoảng 25% khối lƣợng tôm. Đối với tôm thẻ, lƣợng phế liệu đầu tôm chiếm 28% và vỏ chiếm 9%, nhƣ vậy tổng khối lƣợng phế liệu vỏ, đầu tôm thẻ chiếm khoảng 37% [4]. Lƣợng phế liệu này có thể đƣợc giảm xuống bằng cách nâng cao hiệu quả lột vỏ nhờ các thiết bị và công nghệ chế biến tốt hơn. Giảm lƣợng phế liệu từ khâu chế biến hoặc tìm giải pháp tái sử dụng chúng đang trở nên phổ biến nhƣ một phƣơng cách giúp làm tăng lợi nhuận cho ngành thuỷ sản. Nó không chỉ đem lại giá trị kinh tế cao mà còn có ý nghĩa trong việc bảo vệ môi trƣờng. Thành phần hóa học trong đầu tôm. Thành phần chiếm tỷ lệ đáng kể trong đầu tôm là protein, chitin, sắc tố, khoáng và enzyme…tỷ lệ các thành phần này không ổn định, chúng thay đổi theo giống, loài đặc điểm sinh lí,…thành phần chitin và protein trong vỏ tôm tƣơi tƣơng ứng là 4,50% và 8,05%. Trong vỏ tôm khô là 11 – 27,50% và 23,25 – 53% Hàm lƣợng chitin, khoáng, protein và carotenoid trong phế liệu vỏ tôm thay đổi rất rộng phụ thuộc vào điều kiện bóc vỏ trong quá trình chế biến cũng nhƣ phụ thuộc vào loài, trạng thái dinh dƣỡng, chu kì sinh sản. Vỏ giáp xác chứa chủ yếu là protein (30-40%), khoáng (30-50%), chitin (13-42%) [34]. - Protein: protein trong phế liệu tôm thƣờng là loại protein không hòa tan, do đó khó trích ly ra khỏi vỏ, nó tồn tại dƣới hai dạng: - Dạng tự do: Tồn tại trong các cơ quan nội tạng và các cơ gắn ở phần vỏ. - Dạng phức tạp: Liên kết với Chitin, CaCO 3 nhƣ một phần thống nhất của vỏ tôm. 3 - Chitin: Tồn tại dƣới dạng liên kết với protein, khoáng và những hợp chất hữu cơ khác, chủ yếu là CaCO 3 – thành phần chính tạo nên vỏ tôm, chính sự liên kết này gây khó khăn trong việc tách chiết và tinh chế. - Canxi: Trong thành phần vỏ, đầu tôm có chứa một lƣợng lớn muối vô cơ, chủ yếu là cacbonat canxi (CaCO 3 ). - Astaxanthin: là sắc tố chủ yếu trong vỏ tôm, astaxanthin là dẫn xuất của carotenoid, thƣờng ở dạng liên kết với acid béo (ester hóa) hay với protein tạo nên một phức hợp chặt chẽ có màu xanh của tôm. Khi liên kết này bị phá vỡ thì astaxanthin dễ dàng bị oxy hóa thành astaxin. - Lipid: Chứa một lƣợng đáng kể, chủ yếu là các axit béo chƣa no bão hòa nhƣ eicosapentaenoic acid (EPA), decosahexaenoic (DHA). Đây là những acid béo rất có lợi cho sức khỏe con ngƣời và có nhiều ứng dụng trong y học. - Enzyme: Trong phế liệu tôm cũng có chứa một số loại enzyme, theo tạp chí Khoa học và Công nghệ Thủy sản (số 5/1993) thì hoạt độ enzyme protease của đầu tôm khoảng 6,5 đơn vị hoạt độ/gam tƣơi. Trong đầu tôm có chứa enzyme tiêu hóa chymotrypsin, đƣợc sử dụng trong điều trị ung thƣ. Một vài loại enzyme khác có mặt trong phế liệu tôm nhƣ alkaline phosphatase, β-N-acetyl glucosaminease, chitinase cũng đƣợc ứng dụng nhiều trong thực tế. 1.2. Tổng quan về carotenoprotein. 1.2.1. Sự tồn tại của carotenoprotein. Carotenoprotein là tên gọi chung của phức hợp bao gồm một protein và một carotenoid liên kết với nhau. Phức hợp protein và sắc tố này đƣợc tìm thấy rất phổ biến trong cơ thể động vật biển không xƣơng sống [24]. Sự tƣơng tác giữa carotenoid và protein là một đặc điểm sinh lý quan trọng trong cơ thể một số sinh vật sống. Carotenoid ở trong cơ thể sinh vật có tính bền vững hơn so với khi đã đƣợc tách chiết. Trong những hệ thống quang hợp, các sắc tố nhƣ carotenoid, chlorophyll hoặc bacteriochlorophyll đều đƣợc định vị trong những phức hợp protein - sắc tố nhằm đảm bảo vị trí và sự định hƣớng chính xác của các loại sắc tố này, đóng vai trò quan trọng trong quá trình truyền năng lƣợng ở cơ thể sinh vật. 4 Ngoài ra, sự phân bố của carotenoprotein trong tự nhiên cũng khá đa dạng. Ở thực vật, các carotenoid thƣờng định vị trên một số lƣợng lớn các grana của lục lạp, và chúng tồn tại ở dạng phức hợp carotenoprotein. Động vật không xƣơng sống ở biển nhƣ động vật da gai, động vật thân mềm, nhìn chung là các nhóm sinh vật chứa nhiều phức hợp carotenoprotein trong cơ thể. Bên cạnh đó, các loại tảo, bao gồm cả tảo đơn bào hai roi (indoflagellate) cũng sử dụng phức hợp carotenoprotein nhƣ những thụ quan ánh sáng. Carotenoid ở dạng tự do thƣờng có màu vàng, cam hoặc đỏ. Tuy nhiên, trong cơ thể những loài động vật biển không xƣơng sống, các phức hợp carotenoprotein tạo nên nhiều màu khác nhau nhƣ xanh lá cây, xanh dƣơng và tía. Một ví dụ điển hình là α-crustacyanin, một phức hợp astaxanthin - protein trong vỏ tôm hùm (Homarus gammarus) có màu xanh dƣơng. Khi còn sống, cơ thể loài tôm hùm này có màu xanh đen; tuy nhiên, sau khi đƣợc nấu chín, cơ thể chúng chuyển thành màu đỏ cam. Màu đỏ này đƣợc tạo ra nhờ một loại carotenoid là astaxanthin (3,3’- dihydroxy-β,β’-carotene-4,4’-dione) đƣợc phóng thích ra ở dạng tự do thông qua quá trình biến tính phức hợp astaxanthin - protein bởi nhiệt. 1.2.2. Tính chất của carotenoprotein Carotenoprotein là phức hợp của carotenoid và protein. Tuy nhiên, đối với đối tƣợng lớp giáp xác thì thành phần carotenoid này chủ yếu là astaxanthin. Do vậy trong phạm vi nghiên cứu một khóa luận tốt nghiệp, tôi chủ yếu tập trung đề cập những thông tin về dạng phức hợp astaxanthin - protein. Astaxanthin là một trong các sắc tố carotenoid, có màu đỏ cam, đƣợc tìm thấy trong một số loài thủy sản nhƣ cá hồi, cá hồng, tôm, cua trong vi tảo nƣớc ngọt Haematococcus pluvialis, trong nấm men Phaffia rhodozyma là chất tan trong lipid có khối lƣợng phân tử 596,8 Da. Trong tự nhiên astaxanthin thƣờng tồn tại ở dạng astaxanthin liên kết với protein tạo phức chất có màu xanh đen. Khi gia nhiệt hay bị oxy hóa, liên kết giữa astaxanthin và protein bị cắt đứt, giải phóng astatin có màu đỏ cam. 5 Phức hợp carotenoid – protein Bản chất của sự liên kết. Theo P.F.Zagalsky (1976) [39], carotenoprotein đƣợc chia làm 2 loại chính: loại 1, kém bền vững hơn loại 2, là dạng phức hợp carotenoprotein mà trong đó, thành phần carotenoid liên kết với một lipo(glyco)protein. Trong khi đó, loại 2 là dạng phức hợp mà carotenoid kết hợp với một protein đơn giản hoặc một glycoprotein. Dạng 1 thƣờng hiện diện ở buồng trứng, trứng và máu của động vật không xƣơng sống. Mặt khác, dạng 2 thƣờng đƣợc tìm thấy ở vùng bề mặt (vỏ và da) của chúng. Carotenoid đƣợc cho là nằm sâu trong lòng phức hợp, bị cách ly gần nhƣ hoàn toàn với môi trƣờng nƣớc, với nhóm 4 và 4’-keto của nó đƣợc định vị gần bề mặt của phân tử protein. Cơ chế “liên kết nhờ sức căng” đƣợc các nhà nghiên cứu đề xuất yêu cầu phải có sự ăn khớp giữa chuỗi polypeptide và các nhóm methyl của chuỗi polyene, đồng thời phải có sự duy trì bền vững của cấu trúc vòng β-ionone. Hàm lƣợng cao các loại amino acid kích thƣớc nhỏ tạo điều kiện dễ dàng hơn cho sự khớp nối giữa chuỗi polyme và khung sƣờn polypeptide. Cấu trúc của phức hợp carotenoprotein hầu nhƣ đƣợc hình thành từ các xoắn ngẫu nhiên (random coil) và có dạng cấu hình phiến β. Một minh chứng rõ rệt là trong thành phần carotenoprotein, hàm lƣợng amino acid leucine (giúp làm bền kiểu cấu hình xoắn α) rất thấp nhƣng hàm lƣợng các loại amino acid khác nhƣ proline, serine, glycine và asparagine (làm phá vỡ cấu trúc xoắn α) tƣơng đối cao. Điển hình nhƣ trong phức hợp crustacyanin, tỉ lệ cấu trúc xoắn α chỉ chiếm khoảng 6% [39]. Bên cạnh đó, trong thành phần phức hợp carotenoprotein, các amino acid thƣờng thấy trong dạng cấu hình β nhƣ isoleucine, valine, threonine và glutamine hiện diện với tỉ lệ không nhỏ, đồng thời một số lƣợng lớn các “cấu trúc quay ngƣợc” β (β-bends) cũng đƣợc tìm thấy (cấu trúc này hỗ trợ sự hình thành của dạng cấu hình phiến β đối song song. Sự dịch chuyển bƣớc sóng hấp thụ cực đại. [...]... protein Enzyme protease đƣợc phân thành hai dạng là endoprotease và exoprotease - Các endoprotease nhƣ trypsin, chymotrypsin, chymosin thủy phân các liên kết peptid bên trong chuỗi polypeptid 8 - Các exoprotease cắt các liên kết ở hai đầu tận cùng của chuỗi polypeptid, các exoprotease cắt vào đầu các nhóm carboxyl tận cùng đƣợc gọi là carboxylpeptidese còn những enzyme tác dụng vào đầu có nhóm amin... đã nghiên cứu thu hồi astaxanthin từ phế liệu tôm ở quy mô phòng thí nghiệm Quy trình sử dụng nguyên liệu đầu và vỏ tôm tƣơi, trải qua các công đoạn: khử protein, khử khoáng và thu hồi astaxanthin bằng dung môi acetone Quy trình này đã bƣớc đầu cho phép kết hợp thu hồi cả protein, astaxanthin và chitin Bên cạnh đó (năm 2000) Nguyễn Thái Uyên, Mai Hoàng Dũng lại chiết xuất carotenoid từ vỏ tôm bằng cách... 2.2.3.Xác định chế độ thích hợp để tách chiết carotenoid từ đầu tôm ở giai đoạn hai bằng enzyme Flavourzyme (sau khi đã xử lý bằng Alcalase) 2.2.3.1 Xác định tỷ lệ enzyme/ phế liệu thích hợp cho công đoạn thủy phân bằng Flavourzyme Nguyên liệu đầu tôm Bổ sung 0.05% EDTA (w/w) so với nguyên liệu đầu Nghiền nhỏ 2 - 3mm Nghiền nhỏ Thủy phân bằng enzyme Alcalase Thủy phân bằng enzyme Flavourzyme 0% 0,1 % 0,2 %... bình của 3 lần lặp lại Kết quả phân tích đƣợc xử lý bằng phần mềm Excel 28 Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Thành phần hóa học cơ bản của phế liệu tôm đầu thẻ chân trắng Đầu tôm thẻ chân trắng sau khi thu mua đƣợc tiến hành đem phân tích các chỉ tiêu chất lƣợng đƣợc trình bày ở Bảng 3.1: Bảng 3.1 Thành phần hóa học cơ bản của phế liệu tôm thẻ chân trắng Chỉ tiêu phân tích Kết quả Độ ẩm (%) Hàm lƣợng... đƣợc tiến hành bằng cách sử dụng đơn enzyme hoặc kết hợp nhiều enzyme, tuy nhiên hiệu quả của quá trình thủy phân khi sử dụng đơn enzyme không đƣợc tốt Vì vậy, sự kết hợp các hệ enzyme endoprotease và exoprotease khác nhau đƣợc tiến hành Việc bổ sung endoprotease trong giai đoạn đầu của quá trình sẽ làm tăng số lƣợng chuỗi peptid do đó tăng số lƣợng đầu C và đầu N tận cùng để các exoprotease hoạt động... hợp 2 enzyme 2.2.2 Xác định chế độ thích hợp để tách chiết protein giàu carotenoid từ đầu tôm bằng Alcalase 2.2.2.1 Xác định tỷ lệ enzyme/ phế liệu thích hợp cho công đoạn thủy phân bằng Alcalase 23 Nguyên liệu đầu tôm Bổ sung 0.05% EDTA (w/w) so với nguyên liệu đầu Nghiền nhỏ 2 - 3mm Nghiền nhỏ Nhiệt độ 550C Thời gian 2 giờ Thủy phân bằng enzyme Alcalase 0% 0,1 % 0,2 % 0,3 % 0,4% Thủy phân bằng enzyme. .. thấy các thành phần có giá trị dinh dƣỡng cao nhƣ protein và carotenoid trong phế liệu đầu tôm thẻ chân trắng chiếm hàm lƣợng khá cao; do đó vấn đề cấp thiết là phải tiến hành các nghiên cứu thu hồi các thành phần này nhằm tăng hiệu quả kinh tế, tạo ra các sản phẩm carotenprotein có giá trị bổ sung vào thức ăn, tăng hiệu suất sản xuất chitin cũng nhƣ giảm ô nhiễm môi trƣờng 3.2 Nghiên cứu điều kiện. .. phân carotenoprotein từ đầu tôm bằng enzyme Alcalase 3.2.1 Ảnh hƣởng của tỷ lệ enzyme Alcalase/ phế liệu đến hiệu suất thu hồi protein và astaxanthin Đối với các xúc tác sinh học, tỷ lệ cơ chất có ảnh hƣởng đến tốc độ phản ứng enzyme [3], do đó để xác định tỷ lệ enzyme Alcalase/phế liệu, các thí nghiệm đƣợc bố trí ở các tỷ lệ enzyme/ phế liệu khác nhau (0%; 0,1%; 0,2%; 0,3%; 0,4%), trong cùng điều kiện; ... nồng độ enzyme Alcalase) nhằm xác định điều kiện tốt nhất cho enzyme Alcalase Sau khi tiến hành xác định dƣợc điều kiện thủy phân tối ƣu cho enzyme Alcalase tiến hành đánh giá hiệu suất thu hồi carotenoprotein Tiếp tục xác định thời gian và nồng độ cho enzyme Flavourzyme ở giai đoạn 2 ở điều kiện nhiệt độ 550C, thời gian và nồng độ enzyme Alcalase đã xác định ở giai đoạn 1 nhằm xác định điều kiện thủy... chi phí thấp, mà còn mang lại hiệu quả kinh tế từ việc sản xuất ra thức ăn dùng cho chăn nuôi đƣợc ngƣời tiêu dùng chấp nhận 12 1.4 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc 1.4.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nƣớc Các nhà nghiên cứu trên thế giới từ lâu đã quan tâm đến lĩnh vực nghiên cứu sản xuất chitin – chitosan, protein và carotenoid từ phế liệu tôm bằng nhiều phƣơng pháp nhƣ phƣơng pháp hóa học, . carotenoprotein từ đầu vỏ tôm thẻ chân trắng bằng các enzyme protease thƣơng mại đƣợc thực hiện. Nội dung thực hiện: - Xác định thành phần hóa học của đầu tôm the chân trắng. - Nghiên cứu. học cơ bản của phế liệu tôm đầu thẻ chân trắng. 28 3.2. Nghiên cứu điều kiện thủy phân carotenoprotein từ đầu tôm bằng enzyme Alcalase. 29 3.2.1. Ảnh hƣởng của tỷ lệ enzyme Alcalase/ phế liệu. đầu tôm the chân trắng. - Nghiên cứu điều kiện chiết carotenoprotein từ đầu tôm thẻ chân trắng bằng các enzyme Alcalase, Flavourzyme. - Đánh giá chất lƣợng carotenoprotein thu đƣợc. - Đề xuất