Tài liệu Nghiên cứu khai thác và sử dụng protein có trong đầu tôm

Đại Học Quốc Gia Tp.Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ------------------- HÀ MỸ THUẬN NGHIÊN CỨU KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG PROTEIN CÓ TRONG ĐẦU TÔM Chuyên ngành : Công Nghệ Sinh Học LUẬN VĂN THẠC SĨ TP.HỒ CHÍ MINH, tháng 08 năm 2008 CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán bộ hướng dẫn khoa học : PGS.TS. Nguyễn Xích Liên Chữ ký :.................................................................................................................... Cán bộ chấm nhận xét 1 : ........................................................................................ Chữ ký :.................................................................................................................... Cán bộ chấm nhận xét 2 : ........................................................................................ Chữ ký ;.................................................................................................................... Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày ..........tháng............năm 2008 -----LỜI CẢM ƠN----- Nhân Luận văn Tốt nghiệp hoàn thành, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến: Thầy PGS.TS. Nguyễn Xích Liên – Cán bộ hướng dẫn Luận văn tốt nghiệp này. Quý Thầy Cô thuộc bộ môn Công nghệ Sinh học, bộ môn Công nghệ Thực phẩm trường Đại học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh đã giảng dạy những bài học quý báu và giúp đỡ em trong suốt quá trình đạo tạo và thực hiện Luận văn. Thông qua đây, cũng xin gửi lời cảm ơn đến Bố Mẹ, các Anh Chị trong gia đình đã động viên và tạo những điều kiện tốt nhất cho con, em học và hoàn thành chương trình đào tạo Thạc Sĩ. Cuối cùng, xin cảm ơn các bạn đồng nghiệp, các bạn trong lớp cao học khoá 2006 ngành Công nghệ Sinh học đã giúp đỡ cho tôi trong quá trình học tập của mình. -----Ngày 30 tháng 06 năm 2008----- TÓM TẮT -----Chúng tôi đã nghiên cứu khai thác protein trong đầu tôm Sú bằng enzyme protease và phương pháp hóa học. Các chế phẩm protein nhận được ở dạng dung dịch 80 % chất khô và ở dạng bột khô ; có hàm lượng protein (Ntổng x 6,25) cao, có thể được sử dụng để sản xuất gia vị có mùi, vị tôm, hoặc bổ sung để làm giàu protein trong một số thực phẩm. ABSTRACT -----We had studied to recover protein in shrimp head waste (Penaeus monodon) by used enzyme protease and used alkali – aide. The product of protein recovered in the form as solution contented 80 % dry basis and protein powder, were consisted high of protein (N x 6,25) that can be used to produce for formulation of shrimp sauce and shrimp flavouring compounds, or other food products requiring protein and energy supplementation. DANH MỤC CÁC TỪ, THUẬT NGỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN ------− DH : Degree of hydrolysis − PR : Protein Recovery − NR : Nitrogen Recovery − PC : Protein Concentrate − PI : Protein Isolate − CPTĐT : Chế phẩm thịt đầu tôm − Sản phẩm A : Dung dịch đậm đặc các sản phẩm thuỷ phân protein đầu tôm bằng enzyme protease. − Sản phẩm A1 : Bột chứa các sản phẩm thuỷ phân protein đầu tôm bằng enzyme protease qua sấy phun. − Sản phẩm B : Bột thịt tôm không tan nhận được sau quá trình thủy phân bằng enzyme protease. − Sản phẩm C : Chế phẩm Protein Isolate đầu tôm nhận được bằng phương pháp hóa học, qua sấy tĩnh. − Sản phẩm D : Chế phẩm Protein Isolate đầu tôm nhận được bằng phương pháp hóa học, qua sấy phun. MỤC LỤC --------......................................................................................................................... .. Trang MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ..................................................................................2 1.1. NHỮNG THÔNG TIN TỔNG QUÁT VẾ CON TÔM ..................................3 1.1.1 ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA CON TÔM ...............................................3 1.1.2. GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA CON TÔM .............................................6 1.1.2.1. Khối lượng các thành phần của con tôm .......................................6 1.1.2.2. Thành phần hóa học của thịt tôm...................................................7 ƒ Thành phần hóa học chính của thịt thân tôm .............................................7 ƒ Thành phần acid amin không thay thế của thịt tôm....................................8 ƒ Protein của cơ thịt tôm ...............................................................................9 ƒ Khoáng chất trong thịt tôm.........................................................................9 1.1.2.3.Thành phần hóa học của đầu tôm ................................................11 1.1.3. PHẾ LIỆU CỦA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT TÔM ĐÔNG LẠNH........12 1.1.3.1 Qui trình sản xuất tôm đông lạnh..................................................12 1.1.3.2. Phế liệu của quá trình sản xuất tôm đông lạnh ............................13 ƒ Tỷ lệ thành phẩm và phế liệu của một số loài tôm khi sản xuất tôm vỏ và tôm thịt đông lạnh ..........................................................................................13 ƒ Phế liệu của quá trình sản xuất tôm đông lạnh ........................................13 1.1.4. TẬN THU PHẾ LIỆU .............................................................................14 1.1.5. CHẾ BIẾN VÀ XUẤT KHẨU TÔM TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC......14 ™ Các sản phẩm chế biến từ tôm loại bỏ phần đầu .....................................15 1.1.6. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ PHẾ LIỆU TÔM ............................................16 1.1.6.1. Trong nước...................................................................................16 1.1.6.2. Trên thế giới.................................................................................21 1.2. MỘT SỐ HIỂU BIẾT VỀ PROTEIN ............................................................24 1.2.1. VAI TRÒ DINH DƯỠNG CỦA PROTEIN ...........................................24 1.2.2. CÁC CHẾ PHẨM PROTEIN..................................................................25 ™ Thu nhận chế phẩm protein isolate bằng phương pháp hóa học ..............27 1.2.3. ENZYME THỦY PHÂN PROTEIN.......................................................28 1.2.3.1. Các yếu tố ảnh hưởng lên hoạt tính của enzyme .........................30 ƒ Ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường .........................................................30 ƒ Ảnh hưởng của pH môi trường .................................................................30 ƒ Ảnh hưởng bởi cơ chất phản ứng .............................................................30 ƒ Ảnh hưởng của các chất hoạt hóa và kìm hãm ........................................30 1.2.3.2. Đánh giá quá trình thủy phân.......................................................31 1.2.3.3. Chế phẩm thuỷ phân protein tôm.................................................32 1.2.3.4. Khả năng sử dụng của chế phẩm protein thu được qua phương pháp thuỷ phân bằng enzyme....................................................................32 1.3. CÁC NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN VĂN...................................34 CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU & PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........ 35 2.1. NGUYÊN LIỆU DÙNG TRONG NGHIÊN CỨU........................................36 2.1.1. ĐẦU TÔM THỨ PHẨM .........................................................................36 ƒ Xử lý đầu tôm nguyên liệu trước khi khai thác protein............................36 2.1.2. CÁC NGUYÊN LIỆU SỬ DỤNG TRONG CHẾ BIẾN BỘT NÊM .....37 2.1.3. ENZYME PROTEASE............................................................................37 2.2 THIẾT BỊ SỬ DỤNG........................................................................................38 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU....................................................................38 2.3.1. TÌM HIỂU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA ĐẦU TÔM NGUYÊN LIỆU..........................................................................................................................38 2.3.2. KHAI THÁC PROTEIN CÓ TRONG ĐẦU TÔM ...............................39 2.3.2.1. Khai thác protein đầu tôm bằng phương pháp sử dụng enzyme protease ....................................................................................................39 ¾ Thuỷ phân protein đầu tôm bằng enzyme Alcalase 2.4L ......................39 − Thí nghiệm số 1: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ cơ chất S (protein đầu tôm) đến quá trình thuỷ phân...........................................................41 − Thí nghiệm số 2: Khảo sát ảnh hưởng của lượng enzyme sử dụng đến quá trình thủy phân .................................................................................41 − Thí nghiệm số 3: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường đến quá trình thuỷ phân .......................................................................................42 − Thí nghiệm số 4: Khảo sát ảnh hưởng của pH dịch thuỷ phân đến quá trình thuỷ phân ........................................................................................42 − Thí nghiện số 5: Phân tích hồi quy và tối ưu hóa quá trình thủy phân ..43 − Thí nghiện số 6: Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình thủy phân ....43 ¾ Xử lý dung dịch nhận được sau thuỷ phânprotein đầu tôm bằng enzyme protease ......................................................................................44 ¾ Phân tích đánh giá chất lượng sản phẩm, hiệu suất khai thác protein đầu tôm nhận được qua thủy phân protein bằng enzyme protease 44 ¾ Sử dụng sản phẩm thu được từ quá trình thủy phân protein có trong đầu tôm vào sản xuất bột nêm có mùi, vị tôm. ....................................44 − Thí nghiện số 7: Nghiên cứu tạo hạt nêm có mùi, vị tôm ......................44 − Thí nghiện số 8: Phân tích đánh giá chất lượng sản phẩm hạt nêm nghiên cứu ..............................................................................................44 2.3.2.2. Khai thác protein đầu tôm bằng phương pháp hóa học .............46 ¾ Khảo sát quá trình hòa tan protein .......................................................47 − Thí nghiệm số 1: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu đầu tôm so với lượng dung môi NaOH đến hiệu suất trích ly protein......................48 − Thí nghiệm số 2: Khảo sát sự ảnh hưởng của pH đến hiệu suất trích ly protein.....................................................................................................48 − Thí nghiệm Số 3: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ dung dịch, pH, thời gian đến quá trình trích ly protein .........................................................49 ¾ Khảo sát quá trình kết tủa protein trong dung dịch sau trích ly ..........49 ¾ Khảo sát quá trình sấy kết tủa protein...................................................50 ¾ Phân tích đánh giá chất lượng lượng sản phẩm, hiệu suất khai thác protein đầu tôm thu được qua phương pháp hóa học ........................50 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .................................................... 51 3.1. XỬ LÝ ĐẦU TÔM NGUYÊN LIỆU TRƯỚC KHI KHAI THÁC PROTEIN.......................................................................................................52 3.1.1. HẤP CHÍN, BÓC VỎ ĐẦU TÔM, ĐỂ NHẬN ĐƯỢC CHẾ PHẨM THỊT ĐẦU TÔM ......................................................................................................52 3.1.2. THÀNH PHẦN DINH DƯỠNG CHÍNH CỦA CHẾ PHẨM THỊT ĐẦU TÔM ..........................................................................................................................53 3.2. KHAI THÁC PROTEIN CÓ TRONG CHẾ PHẨM THỊT ĐẦU TÔM ..55 3.2.1. KHAI THÁC PROTEIN CÓ TRONG CHẾ PHẨM THỊT ĐẦU TÔM BẰNG PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG ENZYME PROTEASE ................................55 ¾ THUỶ PHÂN PROTEIN TRONG CHẾ PHẨM THỊT ĐẦU TÔM BẰNG ENZYME ALCALASE 2.4L .......................................................................................55 3.2.1.1. Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất S đến quá trình thuỷ phân ........56 3.2.1.2. Ảnh hưởng của lượng enzyme alcalase 2.4L sử dụng ................58 3.2.1.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường đến quá trình thuỷ phân ....60 3.2.1.4. Ảnh hưởng của pH dung dịch đến quá trình thuỷ phân...............62 3.2.1.5. Phân tích hồi quy và tối ưu hóa quá trình thuỷ phân ...................63 3.2.1.6. Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình thuỷ phân protein có trong chế phẩm thịt đầu tôm ..............................................................................66 ¾ XỬ LÍ DUNG DỊCH NHẬN ĐƯỢC SAU QUÁ TRÌNH THUỶ PHÂN PROTEN CÓ TRONG CHẾ PHẨM THỊT ĐẦU TÔM BẰNG ENZYME..................70 3.2.1.7. Phân tích thành phần hóa học, vi sinh vật trong sản phẩm A (Dịch cô đặc chứa các thành phần hòa tan sau thủy phân bằng enzyme) ..........70 3.2.1.8. Thành phần dinh dưỡng chính của sản phẩm B (Bột thịt tôm)....73 3.2.1.9. Hiệu suất khai thác protein có trong đầu tôm bằng phương pháp sử dụng enzyme protease .........................................................................74 ¾ ỨNG DỤNG CỦA SẢN PHẨM A VÀO SẢN XUẤT THỬ NGHIỆM HẠT NÊM CÓ MÙI, VỊ TÔM .................................................................................76 3.2.1.10. Công thức phối chế nguyên liệu cho sản phẩm bột nêm có mùi, vị tôm ........................................................................................................76 3.2.1.11. Tạo hạt nêm tôm ........................................................................76 3.2.1.12. Phân tích đánh giá chất lượng cảm quan của sản phẩm bột nêm có mùi, vị tôm bằng phương pháp cho điểm ............................................77 3.2.2. KHAI THÁC PROTEIN CÓ TRONG CHẾ PHẨM THỊT ĐẦU TÔM BẰNG PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG TÁC NHÂN HÓA HỌC (NaOH) ................80 3.2.2.1. Khảo sát quá trình hòa tan protein ...............................................81 − Thí nghiệm số 1: Ảnh hưởng của tỷ lệ chế phẩm thịt đầu tôm/dung môi NaOH đến hiệu suất trích ly protein ........................................................82 − Thí nghiệm số 2: Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất trích ly ....................82 − Thí nghiệm số 3: Tối ưu hóa quá trình trích ly protein trong chế phẩm thịt đầu tôm bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm.......................83 3.2.2.2. Khảo sát quá trình kết tủa protein trong dung dịch sau trích ly ..86 3.2.2.3. Khảo sát quá trình sấy kết tủa protein..........................................88 − Phương pháp sấy phun: .................................................................88 − Phương pháp sấy tĩnh.....................................................................89 3.2.2.4. Thành phần hóa học của sản phẩm protein nhận được bằng phương pháp hóa học................................................................................90 − Thành phần hóa học của sản phẩm C (qua sấy tĩnh) .....................90 − Thành phần hóa học của sản phẩm D (qua sấy phun) ...................91 3.2.2.5. Hiệu suất khai protein có trong đầu tôm bằng phương pháp hóa học - hoà tan protein trong dung dịch kiềm (NaOH) ..................92 KẾT LUẬN ...............................................................................................................93 TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................94 PHỤ LỤC...................................................................................................................... DANH MỤC BẢNG ------Bảng 1.1. Khối lượng các thành phần của con tôm ....................................................6 Bảng 1.2.Thành phần hóa học chính trung bình của phần ăn được trong con tôm (Thân tôm không vỏ) .................................................................................7 Bảng 1.3. Thành phần acid amin không thay thế của một số loại protein ..................8 Bảng 1.4. Hàm lượng một số nguyên tố khoáng có trong thịt tôm.............................9 Bảng 1.5. Thành phần hóa học của đầu tôm (% chất khô) .......................................11 Bảng 1.6. Tỷ lệ thành phầm và phế liệu một số loài tôm..........................................13 Bảng 1.7. Thành phần acid amin của bột tôm, tính theo mg % ................................16 Bảng 2.1. Các chỉ tiêu cảm quan...............................................................................45 Bảng 2.2. Mức chất lượng cảm quan của sản phẩm hạt nêm....................................45 Bảng 3.1. Thu nhận chế phẩm thịt đầu tôm sau hấp, bóc vỏ, cắt râu, mắt ...............52 Bảng 3.2. Thành phần hóa học chính của chế phẩm thịt đầu tôm ............................53 Bảng 3.3. Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất S đến quá trình thủy phân.....................56 Bảng 3.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme so với cơ chất S đến quá trình thủy phân ..58 Bảng 3.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường đến quá trình thủy phân ................60 Bảng 3.6. Ảnh hưởng của pH dung dịch thủy phân đến quá trình thủy phân...........62 Bảng 3.7. Tỷ lệ mức các yếu tố quy hoạch thực nghiệm ..........................................63 Bảng 3.8. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến hiệu suất thu hồi và đặc điểm cảm quan của dịch thuỷ phân...................................................................67 Bảng 3.9. Thành phần hoá học và vi sinh của sản phẩm A .....................................71 Bảng 3.10. Thành phần hoá học chính của sản phẩm A1 ..........................................72 Bảng 3.11. Thành phần dinh dưỡng chính của sản phẩm B ....................................73 Bảng 3.12. Số liệu trung bình suy ra từ 1 kg đầu tôm Sú tươi..................................75 Bảng 3.13. Hiệu suất thu nhận protein đầu tôm bằng phương pháp sử dụng enzyme protease ..................................................................................................75 Bảng 3.14. Công thức phối chế nguyên liệu cho sản phẩm bột nêm có mùi, vị tôm76 Bảng 3.15. Điểm đánh giá chất lượng cảm quan của bột nêm tôm .........................78 Bảng 3.16. Hiệu suất trích ly protein phụ thuộc vào tỷ lệ CPTĐT/dung môi .........81 Bảng 3.17. Hiệu suất trích ly protein phụ thuộc vào pH của dung dịch hòa tan ......82 Bảng 3.18. Mức các yếu tố quy hoạch thực nghiệm.................................................83 Bảng 3.19. Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất thu nhận kết tủa protein ....................86 Bảng 3.20. Độ ẩm của sản phẩm protein phụ thuộc vào thời gian và nhiệt độ sấy ..89 Bảng 3.21. Thành phần hóa học chính của sản phẩm C ...........................................90 Bảng 3.22. Thành phần acid amin không thay thế của sản phẩm C .........................90 Bảng 3.23. Thành phần hóa học chính của sản phẩm protein D...............................91 Bảng 3.24. Hiệu suất thu nhận protein đầu tôm bằng phương pháp hóa học ...........92 DANH MỤC HÌNH ------Hình 1.1. Cấu tạo bên ngoài của con tôm ...................................................................3 Hình 1.2. Cấu tạo bên trong của con tôm....................................................................5 Hình 1.3. Sơ đồ qui trình sản xuất tôm thịt và tôm vỏ đông lạnh.............................12 Hình 1.4. Sơ đồ qui trình sản xuất hạt nêm...............................................................33 Hình 2.1. Sơ đồ xử lý đầu tôm nguyên liệu ..............................................................36 Hình 2.2. Sơ đồ qui trình thu nhận các sản phẩm thuỷ phân protein đầu tôm bằng enzyme Alcalase 2.4L ...............................................................................39 Hình 2.2. Sơ đồ khai thác protein có trong đầu tôm bằng phương pháp hóa học....46 Hình 3.1. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ cơ chất đến NR ........................57 Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ giữa enzyme/cơ chất đến sự tạo thành của Nformol trong dịch thuỷ phân và hiệu suất thuỷ phân (NR) ........59 Hình 3.3. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường đến hiệu suất thuỷ phân (NR)..................................................................................................61 Hình 3.4. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của pH dung dịch thủy phân đến hiệu suất thuỷ phân ..................................................................................................62 Hình 3.5. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian thuỷ phân đến sự tạo thành của Nformol trong dịch thuỷ phân và hiệu suất thuỷ phân..................................68 Hình 3.6. Sản phẩm A (Dịch đậm đặc các sản phẩm thuỷ phân protein đầu tôm) ................72 Hình 3.7. Sản phẩm A1 (Bột qua sấy phun chứa các sản phẩm thuỷ phân protein đầu tôm) ... 73 Hình 3.8. Sản phẩm B (Bột thịt đầu tôm) .................................................................................. 74 Hình 3.9. Sơ đồ qui trình tạo hạt nêm tôm................................................................77 Hình 3.10. Mẫu hạt nêm A do chúng tôi nghiên cứu................................................79 Hình 3.11. Mẫu hạt nêm B (Aji-ngon tôm biển) của Ajinomoto..............................79 Hình 3.12. Sơ đồ qui trình khai thác protein bằng phương pháp hóa học ................80 Hình 3.13. Kết tủa protein.........................................................................................87 Hình 3.14. Sản phẩm protein qua sấy phu (sản phẩm D) .........................................88 Hình 3.15. Sản phẩm protein qua sấy tĩnh (sản phẩm C) ........................................89 1 MỞ ĐẦU Tôm là loài thuỷ sản có giá trị sử dụng và thương mại cao trên thị trường trong nước và nước ngoài. Trong các mặt hàng về tôm xuất khẩu ở nước ta, tôm tươi đông lạnh có vị trí quan trọng nhất. Từ những năm 1990, do phát triển nhanh tôm nuôi, đặc biệt là tôm Sú, nên hiện nay tôm Sú chiếm hơn 80 % về khối lượng tôm đưa chế biến, tôm nguyên liệu do đánh bắt ở biển chiếm tỷ trọng không lớn. Theo thống kê của Bộ thuỷ sản năm 2004, tổng sản lượng tôm Sú thu hoạch trên toàn quốc là 268 nghìn 758 tấn, trong đó đồng bằng sông cửu long chiếm 72 %. Năm 2007 [9], trong các mặt hàng thuỷ sản xuất khẩu, tôm đông lạnh đem lại 40,2 % tổng kim ngạch và là mặt hàng chiếm tỷ trọng lớn nhất. Khối lượng tôm đông lạnh xuất khẩu là 161 nghìn 267 tấn, thu được 1 nghìn 508,959 triệu USD/2007. Khi chế biến mặt hàng tôm Sú đông lạnh để xuất khẩu, lượng đầu tôm thải ra trung bình chiếm trên dưới 40 % khối lượng của con tôm [8][11]. Do đó, khi sản phẩm tôm đông lạnh xuất khẩu đạt đến 161 nghìn 267 tấn/2007, thì đồng thời lượng đầu tôm thải ra không dưới 100 nghìn tấn (tôm đông lạnh có thể ở dạng thịt, tức bỏ cả vỏ và đầu ; có thể chỉ bỏ đầu, ở dạng thân còn vỏ). Khối lượng đầu tôm thải ra này rất lớn. Hiện nay ở Việt Nam, đầu tôm chủ yếu được sử dụng để làm thức ăn gia súc, hoặc làm nguyên liệu sản xuất chitin/chitosan. Khi chế biến đầu tôm thành chitin/chitosan, thành phần protein có trong đầu tôm không được quan tâm và bỏ đi hoàn toàn. Về thành phần hóa học [11], tính theo chất khô, đầu tôm chứa đến 53,5 % protein thô (Ntổng x 6,25). Riêng thành phần nitơ phi protein (chiếm ~ 20 % nitơ tổng) có gần 50 % là acid amin tự do, trong khi NH3, trimethylamine oxyt (TMAO) có hàm lượng thấp [45], do đó, nước luộc tôm thường có mùi thơm, vị ngọt thịt. Vì thế, chúng tôi cho rằng, từ đầu tôm có thể khai thác protein ở dạng các chế phẩm có giá trị sử dụng cao hơn. Từ những điều kể trên, thực hiện “NGHIÊN CỨU KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG PROTEIN CÓ TRONG ĐẦU TÔM” có ý nghĩa thực tế nhất định. Ha My Thuan ☺ 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN Ha My Thuan ☺ 3 1.1. NHỮNG THÔNG TIN TỔNG QUÁT VẾ CON TÔM 1.1.1 ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA CON TÔM [2][5][14] Tôm là một trong những nhóm động vật giáp xác. Chúng được sắp xếp theo hệ thống phân loại của Holthuis (1980) và Barnes(1987) như sau : Ngành : Arthopoda Ngành phụ : Crustacea Lớp : Malacostraca Lớp phụ : Eumalacostraca Bộ : Decapoda (Bộ mười chân) Bộ phụ : Macrura natantia (Bộ phụ tôm bơi). Tôm Sú, đối tượng nghiên cứu trong luận án này thuộc họ Penaeidae (tôm He), giống Penaeus, loài Penaeus monodon. Cấu tạo của con tôm Mỗi con tôm được cấu tạo bởi hai phần rõ rệt: phần đầu ngực (Cephalothorax) và phần thân (Abdomen), trong đó phần thân là phần chứa các thành phần dinh dưỡng chính (đối với con người) của con tôm vì chứa toàn bộ khối thịt tôm. Hình 1.1. Cấu tạo bên ngoài của con tôm Ha My Thuan ☺ 4 Toàn bộ cơ thể con tôm có 20 đốt và 19 đôi phụ bộ. - Phần đầu ngực: gồm 13 đốt và 13 đôi phụ bộ, dính liền thành một khối, bên ngoài được lớp vỏ giáp bao bọc (Carapace), phía trước vỏ giáp kéo dài tạo thành chuỷ (Rostrum), cạnh trên và dưới chuỷ thường có nhiều răng (Spines), số lượng răng và cách sắp xếp tùy thuộc đặc điểm cấu tạo của mỗi giống, loài. Cấu tạo và chức năng sinh học các đôi phụ bộ ở phần đầu ngực như sau: Râu A1 (Antennula) cấu tạo gồm 2 phần: phần gốc gồm 3 đốt, đốt thứ nhất dài hơn cả. Ở phần cuối của đốt thứ 3 mang 2 nhánh dạng sợi phân đốt (nhánh ngoài và nhánh trong). Râu A1 có chức năng ngửi, phát hiện vật mồi và ngoài ra còn điều chỉnh trạng thái cân bằng cơ thể. Râu A2 (Antenna): gồm phần gốc 2 đốt, trên đốt thứ 2 có 2 nhánh (nhánh ngoài và nhánh trong). Nhánh ngoài có dạng lá gọi là vẩy râu (Scaphocerite), nhánh trong nhỏ, dạng sợi rất dài. Chức năng sinh học là ngửi, phát hiện vật mồi và giữ trạng thái cân bằng cơ thể. Hàm lớn (Landibula): gồm 2 mảnh có cấu tạo bằng chất sừng, có răng khớp nhau. Chức năng sinh học là nghiền nát thức ăn. Hàm nhỏ 1 và hàm nhỏ 2 (Maxillula và Maxilla): cấu tạo gồm 2 nhánh điển hình, nhánh ngoài biến đổi dạng lá. Chức năng sinh học là hỗ trợ cho việc bắt mồi và giúp hoạt động hô hấp. Hàm nhỏ 1 – 3 (Maxiliped 1 – Maxiliped 3): Cấu tạo gồm 2 nhánh trong nhỏ, nhánh ngoài phát triển. Chức năng sinh học là giúp cho hoạt động dinh dưỡng và hoạt động bơi lội. Chân bò 1 – 5 hay chân ngực 1 – 5 (Periopod 1 – Priopod 5): Cấu tạo gồm 2 đôi (họ Caridea) hoặc 3 đôi (họ Penaeidea). Chân ngực đầu tiên dạng càng hay kìm (Chela) các đôi chân ngực còn lại đồng dạng và có vuốt nhọn ở phần ngọn. Chức năng sinh học là bắt mồi và giúp hoạt động bò. - Phần thân: gồm 7 đốt, mỗi đốt có một vòng vỏ (Segment), vòng vỏ của đốt trước che lấp một phần vòng vỏ lớp sau. Cuối phần bụng là một gai nhọn gọi là Telson. Các đôi phụ bộ của phần bụng gồm: Ha My Thuan ☺ 5 Chân bơi hay chân bụng 1 – 5 (Pleopod 1 – pleopod 5): có 5 đôi chân bơi, mỗi chân bơi có phần gốc gồm 2 đốt, phần ngọn gồm 2 nhánh: nhánh trong và nhánh ngoài với hình dạng tương đương. Chức năng sinh học là dùng để bơi lội (tôm Caridea, chân bơi còn giúp cho hoạt động ấp trứng). Hình 1.2. Cấu tạo bên trong của con tôm Hầu như tất cả các cơ quan hô hấp, tuần hoàn, nội tạng của con tôm đều nằm trong phần đầu ngực. Phần thân chỉ chứa ruột và động mạch chủ. Trong các cơ quan nội tạng và mang tôm có mặt hều hết các enzyme trong con tôm, đặc biệt là hệ enzyme protease có hoạt lực rất mạnh, là nguồn gốc cho quá trình phân giải, phân huỷ thịt tôm gây hư hỏng trong quá trình bảo quản. Ha My Thuan ☺