MỤC LỤC
DANH MỤC KÍ HIỆU VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH
MỞ ĐẦU ...................................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ........................................................................................ 2
1.1 Tổng quan về nguyên liệu hàu ................................................................................ 2
1.1.1 Nguyên liệu hàu ................................................................................................. 2
1.1.2 Tìm hiểu đặc tính sinh học của hàu ................................................................... 3
1.1.3 Tìm hiểu tình hình nuôi hàu ở Việt Nam và thế giới ......................................... 4
a. Tìm hiểu tình hình nuôi hàu trong nƣớc ............................................................ 4
b. Tìm hiểu tình hình nuôi hàu trên thế giới .......................................................... 7
1.2 Tìm hiểu các nghiên cứu và ứng dụng về protease trong nƣớc và trên thế giới ... 9
1.2.1 Tìm hiểu các nghiên cứu về protease trong nƣớc và trên thế giới ....................... 9
1.2.2 Tìm hiểu các ứng dụng của protease ................................................................... 13
1.3 Tìm hiểu về các chế phẩm dịch thủy phân từ thịt hàu và các yếu tố ảnh hƣởng đến
quá trình thủy phân ............................................................................................... 16
1.3.1 Giới thiệu về chế phẩm dịch thủy phân ............................................................. 16
1.3.2 Tìm hiểu bản chất cơ chế của quá trình thủy phân ............................................ 16
1.3.3 Tìm hiểu các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình thủy phân .................................. 16
CHƢƠNG 2: TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CÁC CHẾ PHẨM TỪ THỊT
HÀU .............................................................................................................................. 22
2.1 Tìm hiểu thành phần khối lƣợng của nguyên liệu hàu ........................................... 22
2.2 Tìm hiểu thành phần hóa học của nguyên liệu hàu ................................................ 23
2.3 Tìm hiểu các chất phòng thối cho quá trình thủy phân thịt hàu ............................. 30
2.4 Tìm hiểu quá trình thủy phân thịt hàu bằng enzyme FD ........................................ 32
2.4.1 Tìm hiểu nguồn thu nhận enzyme Allzyme FD................................................... 32
2.4.2 Tìm hiểu ảnh hƣởng của pH đến hoạt độ enzyme Allzyme FD .......................... 33
2.4.3 Tìm hiểu ảnh hƣởng của tỉ lệ enzyme tới quá trình thủy phân ............................ 34
2.4.4 Tìm hiểu ảnh hƣởng của pH đến quá trình thủy phân ......................................... 35
2.4.5 Tìm hiểu ảnh hƣởng của thời gian đến quá trình thủy phân ................................ 36
2.5 Tìm hiểu chế độ cô đặc thích hợp cho dịch thuy phân từ thịt hàu .......................... 37
2.6 Tìm hiểu chế độ thanh trùng thích hợp cho dịch thuy phân từ thịt hàu .................. 39
2.7 Tìm hiểu quy trình công nghệ sản xuất dịch thủy phân từ thịt hàu ........................ 41
CHƢƠNG 3: TÌM HIỂU ỨNG DỤNG CỦA CÁC CHẾ PHẨM THU ĐƢỢC TỪ THỊT
HÀU TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM .............................................................. 44
3.1 Tìm hiểu ứng dụng của các chế phẩm từ thịt hàu trong nƣớc ................................ 45
3.2 Tìm hiểu ứng dụng của các chế phẩm từ thịt hàu trên thế giới .............................. 47
TÀI LIỆU THAM KHẢO
DANH MỤC KÍ HIỆU VIẾT TẮT
Kí hiệu viết tắt
Diễn giải
CPT
Chế phẩm thô
CPE
Chế phẩm enzyme
DC
Dịch chiết
ES
Phức hợp enzyme-cơ chất
E/S
Tỷ lệ enzyme/cơ chất
NTS
Nitơ tổng số
NNH3
Nitơ đạm thối
Naa
Đạm acid amin
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng
1
Nội dung
Diện tích và sản lƣợng hàu thƣơng phẩm nuôi ở đầm Lăng Cô
2
Sản lƣợng hàu Cgigas ở Trung Quốc
7
3
Sản lƣợng hàu Cgigas ở Nhật Bản
8
4
Sản lƣợng hàu Cgigas ở Hàn Quốc
8
5
Sản lƣợng hàu Cgigas ở Pháp
9
Trang
4
8
Thành phần hóa học của hàu khu vực Khánh Hòa theo kích cỡ nguyên
liệu
Hàm lƣợng các acid béo (% tổng các acid béo) theo kích thƣớc của hàu
(chiều dài vỏ)
Thành phần sinh hóa của nhuyễn thể 2 vỏ và thủy sản khác
9
Hàm lƣợng vitamin trong một số nhuyễn thể 2 vỏ và thủy sản khác
25
10
Hàm lƣợng khoáng trong một số nhuyễn thể 2 vỏ và thủy sản khác
26
11
26
12
Hàm lƣợng Testosteron và Carotenoid tổng số trong thịt một số loài
động vật thân mềm
Thành phần hóa học của thịt hàu
13
Hàm lƣợng các acid amin trong thịt hàu
29
6
7
14
15
16
Ảnh hƣởng của thời gian đến sự thay đổi trạng thái cảm quan của các
mẫu thủy phân thịt hàu
Ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian đến trạng thái cảm quan trong quá
trình cô đặc
Kết quả kiểm tra vi sinh vật chế độ thanh trùng
23
24
25
28
36
37
39
DANH MỤC CÁC HÌNH
Bảng
Nội dung
Trang
1
Ảnh hƣởng của pH đến hoạt độ enzyme Allzyme FD
33
2
Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến sự biến đổi hàm lƣợng
ẩm theo thời gian của các mẫu cô đặc dịch thủy phân
thịt hàu
38
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây với sự phát triển mạnh của ngành chế biến thuỷ
sản thì việc khai thác và sử dụng nguồn lợi sinh vật biển đang đƣợc xem là một
hƣớng chiến lƣợc quan trọng để phát triển nền kinh tế biển. Ngoài các đối tƣợng
truyền thống nhƣ cá, tôm đã đƣợc quan tâm từ trƣớc đến nay thì việc nghiên cứu và
sử dụng các sản phẩm từ động vật thân mềm cũng đang đƣợc các nhà khoa học chú ý
đến.
Bên cạnh các đối tƣợng thuỷ sản có giá trị xuất khẩu, hàu đƣợc đánh giá là
loài hải sản có giá trị xuất khẩu cao, nhiều ngƣời ƣa chuộng vì thịt hàu ngon, thơm,
bổ dƣỡng và có giá trị dinh dƣỡng cao. Đặc biệt, hàu đƣợc coi là thực phẩm thuốc có
khả năng phòng và chữa trị một số bệnh. Hiện nay, hàu trở thành đối tƣợng hấp dẫn
của ngành nuôi trồng và chế biến thuỷ sản ở nƣớc ta. Chính ví vậy, tôi đã chọn đề tài
“Tìm hiểu công nghệ sản xuất của một số chế phẩm từ thịt hàu và ứng dụng của
chúng trong công nghệ thực phẩm”.
SVTH: LÝ MỸ HẠNH
Trang 1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU HÀU
1.1.1 Nguyên liệu hàu:
Hàu nguyên liệu đƣợc chọn thuỷ phân là hàu Crassostrea lugubris đƣợc
ngƣời dân ven biển gọi là hàu sữa. Đây là loài hàu đại diện cho khu vực miền Trung
phân bố dọc từ Thừa Thiên Huế - Đà Nẵng – Bình Định – Phú Yên – Khánh Hoà.
Hàu sữa Crassostrea lugubris hệ thống phân loại thuộc:
Ngành: Mollusca
Lớp: Bivalvia
Bộ: Ostreoide
Họ: Ostreidae
Giống: Crassostrea
Loài: Crassostrea lugubris
Tên tiếng việt: Miền bắc gọi là hầu
Miền Nam gọi là hàu, hào.
Tên tiếng anh: Oyster
Ở khu vực miền Trung, hàu Crassostrea lugubris có sản lƣợng nuôi chiếm
ƣu thế và có giá trị dinh dƣỡng cao. Trƣớc đây, hàu Crassostrea lugubris cũng
đƣợc nuôi nhiều ở đầm Nha Phu – Khánh Hòa nhƣng trong những năm gần đây sản
lƣợng nuôi ngày càng giảm. Tại thời điểm từ tháng 5–12/2007, nguyên liệu hàu
Crassostrea lugubris tại Nha Trang rất khan hiếm. Vì vậy trong quá trình làm luận
văn, nguyên liệu hàu đƣợc chọn là hàu Crassostrea lugubris, thu mua từ đầm Ô
Loan – Phú Yên. Đây là nơi có phong trào nuôi hàu và cho sản lƣợng lớn.
SVTH: LÝ MỸ HẠNH
Trang 2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1.1.2 Tìm hiểu đặc tính sinh học của hàu.
Hàu là loài động vật thân mềm 2 mảnh vỏ, có kích thƣớc lớn, vỏ dày, chắc
chắn. Mảnh vỏ trái lớn và dính liền với vật bám, hõm sâu vào và chứa toàn bộ phần
thân mềm, mảnh vỏ phải nhỏ, phẳng nhƣ nắp đậy. Hàu phân bố rộng trên toàn thế
giới nhƣng đa số tập trung ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Mặc dù hàu có khả
năng thích nghi tốt với điều kiện nuôi nhƣng nghề nuôi hàu chỉ phát triển ở một vài
quốc gia vùng nhiệt đới. Sản lƣợng hàu thu đƣợc chủ yếu khai thác từ tự nhiên. Các
loại hàu hiện nay đang đƣợc nuôi và khai thác gồm 3 nhóm chính: Ostrea,
Crassostrea, Saccotrea, trong đó sản lƣợng hàu chủ yếu thu từ nhóm Crassostrea
[37], [43]
Tốc độ sinh trƣởng của hàu phụ thuộc rất lớn vào yếu tố nhiệt độ. Ở vùng
nhiệt đới nhiệt độ ấm áp nên tốc độ sinh trƣởng của hàu nhanh và diễn ra quanh năm
(ví dụ hàu Crassostrea paraibanensis có thể đạt chiều cao 15cm trong một năm) . Ở
vùng ôn đới quá trình sinh trƣởng chỉ diễn ra vào mùa xuân – hè, mùa thu – đông
hàu gần nhƣ không sinh trƣởng. Ngoài yếu tố nhiệt độ thì sự sinh trƣởng của hàu còn
phụ thuộc vào mật độ, vào loài và vùng phân bố do điều kiện môi trƣờng nƣớc của
từng vùng khác nhau và do đặc tính riêng của mỗi loài [37].
Mùa vụ sinh sản của hàu xảy ra quanh năm nhƣng tập trung chủ yếu vào tháng
4-6. Tác nhân chính kích thích đến quá trình sinh sản của hàu là nhiệt độ, nồng độ
muối và thức ăn có trong môi trƣờng [37].
Thức ăn chính của hàu gồm vi khuẩn, vi sinh vật nhỏ, tảo hoặc trùng roi có
kích thƣớc nhỏ. Phƣơng thức bắt mồi của chúng là thụ động theo hình thức lọc.
Cũng nhƣ các loài khác, hàu bắt mồi trong quá trình hô hấp nhờ vào cấu tạo đặc biệt
của mang [37]
Hàu có khả năng tự bảo vệ nhờ vào vỏ, khi gặp kẻ thù chúng khép vỏ lại. Kẻ
thù chính của hàu là một số loài sao biển và thân mềm chân bụng. Đặc biệt chúng
còn có khả năng chống lại các dị vật (cát, sỏi…), khi dị vật rơi vào cơ thể màng áo sẽ
tiết ra chất xà cừ bao quanh lấy dị vật [37],[43].
SVTH: LÝ MỸ HẠNH
Trang 3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1.1.3 Tìm hiểu tình hình nuôi hàu ở Việt Nam và trên thế giới theo Nguyễn
Chính (1996), Lê Lan Hương (2006), Lê Hoài Hương (2006), Võ Hải Thi (2006), Hà
Lê Thị Lộc (2001), Nguyễn Thị Kim Bích (2001).
a. Tình hình nuôi hàu ở Việt Nam.
Vào thời kỳ hƣng thịnh sản lƣợng sò, nghêu, hàu… của Việt Nam ƣớc tính
khoảng 150-200 nghìn tấn/ năm. Nghề nuôi hàu đã phát triển mạnh ở cả 3 vùng đất
nƣớc.
- Miền Bắc, nghề nuôi hàu bắt đầu từ những năm 1960 và đƣợc nuôi tại Yên
Hƣng- Quảng Ninh, khu vực này có 5-6 loài hàu có thể phát triển nuôi nhƣ hàu sú,
hàu cồn, hàu trắng…Đến năm 1962 tổng diện tích bãi nuôi lên 300 bãi, tổng sản
lƣợng nuôi hàu hàng năm đạt khoảng 300 tấn hàu thƣơng phẩm.
- Miền Trung, điều kiện sinh thái rất phù hợp cho hàu sinh trƣởng và phát
triển. Riêng đầm Lăng Cô- Thừa Thiên Huế đã phát triển rầm rộ từ năm 1997 đến
nay. Diện tích nuôi và sản lƣợng hàu đƣợc thể hiện qua bảng sau:
Bảng 1: Diện tích và sản lƣợng hàu thƣơng phẩm nuôi ở đầm Lăng Cô
Chỉ tiêu
Diện tích (m2)
Sản lƣợng (kg)
Năm 1997
100
160
Năm 1998
1.350
2.400
Năm 1999
7.000
98.000
Năm 2000
20.513
32.490
Năm 2001
129.749
171.285
Nguồn: Hà Lê Thị Lộc, Nguyễn Thị Kim Bích (2001)
- Tại Bình Định đầu tháng 4-2006, Ban quản lý khu sinh thái Cồn Chim- Đầm
Thị Nại tập huấn kỹ thuật, hỗ trợ con giống cho 9 hộ dân ở khu vực này nuôi khảo
nghiệm 0,7 ha hàu thƣơng phẩm. Trong quá trình nuôi cho thấy, môi trƣờng nƣớc ở
khu vực này phù hợp với điều kiện sinh trƣởng và phát triển của hàu. Hiện nay,
ngƣời dân đã thu hoạch xong diện tích hàu nuôi khảo nghiệm với sản lƣợng gần 14
triệu tấn, giá hơn 5000đồng/kg.
SVTH: LÝ MỸ HẠNH
Trang 4
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
- Phú Yên cũng là tỉnh có tiềm năng nuôi hàu lớn đặc biệt là hàu Crassostrea
lugubris. Việc nuôi hàu không chỉ thực hiện ở những vùng có sự phân bố tự nhiên
mà còn có khả năng mở rộng ra nhiều địa phƣơng có biển bằng việc di dời giống. Ở
những đầm chƣa phát triển nguồn lợi hàu, nếu di giống và phát triển nuôi cọc, nuôi
khay, nuôi giàn sau một thời gian sẽ hình thành bãi hàu tự nhiên. Chính bãi giống
này là nơi ẩn nấp an toàn, thu hút đƣợc các đàn tôm, cá mẹ về sinh sản tạo thêm
nguồn lợi cho các đầm, vịnh. Hiện nay, bà con Phú Yên đang phát triển nuôi hàu
mạnh ở các đầm Ô Loan, Cù Mông…[42].
- Nha Trang cũng đƣợc coi là địa điểm có nghề nuôi hàu phát triển. Với đề tài
cấp Viện khoa học-công nghệ Việt Nam về “Nghiên cứu xây dựng quy trình công
nghệ phát triển nguồn lợi hàu phục vụ cho việc phát triển đa dạng sinh học, cho môi
trƣờng và tạo nguồn hàng xuất khẩu ổn định” là đề tài cấp Viện Khoa học - Công
nghệ Việt Nam, đƣợc thực hiện trong 2 năm (2003 - 2005) do Phó Giáo sƣ, Tiến sĩ
Khoa học Nguyễn Tác An, Viện trƣởng Viện Hải dƣơng học Nha Trang làm chủ
nhiệm với sự cộng tác của 25 cán bộ khoa học của Viện Hải dƣơng học, Viện Công
nghệ sinh học, Viện Khoa học thể dục thể thao, Bệnh viện Y học cổ truyền Trung
ƣơng và một số ngƣời dân của thôn Ngọc Diêm, xã Ninh Ích, huyện Ninh Hòa, tỉnh
Khánh Hòa.
Nhóm nghiên cứu đã nuôi hàu thực nghiệm tại đầm Nha Phu. Công trình tập
trung nghiên cứu quy trình công nghệ phát triển loài hàu Crassostrea lugubris (dân
gian vẫn gọi là hàu sữa). Kỹ sƣ Cao Văn Nguyện, cán bộ Trạm thực nghiệm của
Viện Hải dƣơng học, thƣ ký đề tài cho biết: “Đây là loài hàu đại diện cho khu vực
miền Trung, phân bố dọc Thừa Thiên Huế - Đà Nẵng - Bình Định - Phú Yên - Khánh
Hòa. Hàu Crassostrea lugubris thƣơng phẩm nuôi từ 8 tháng đến 1 năm có kích
thƣớc vỏ hàu khoảng 8 - 10cm, nặng từ 50 - 56g/con”. Các nhà khoa học cũng đã xây
dựng thành công quy trình chế biến bột hàu Crassostrea lugubris ở quy mô phòng thí
nghiệm bằng kỹ thuật enzyme thủy phân. Theo quy trình thủy phân này, cứ 8kg thịt
hàu tƣơi đông lạnh, thu đƣợc 0,55kg chế phẩm bột hàu thủy phân.
SVTH: LÝ MỸ HẠNH
Trang 5
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Chi phí đầu tƣ nuôi hàu không cao do giống có thể lấy hoàn toàn trong tự
nhiên, thức ăn sẵn có trong tự nhiên, kỹ thuật nuôi cũng khá đơn giản. Bằng nhiều
phƣơng pháp, các nhà khoa học thực hiện đề tài đã khẳng định: Thịt hàu nuôi ở đầm
Nha Phu có đầy đủ các acid amin không thay thế, trong đó 5 loại cần cho các chức
năng tiêu hóa, thần kinh, nội tiết, tạo mô xƣơng, phối hợp vận động… có hàm lƣợng
tƣơng đƣơng hoặc cao hơn thịt bào ngƣ, có 2 loại enzyme sinh tổng hợp các protein
có hoạt tính sinh dƣợc học là Cyclosporin synthethase và HC-toxins ythethase có tác
dụng kháng nấm.
Riêng Cyclosporin còn có tác dụng kháng miễn dịch mạnh, cần thiết cho việc
ghép tạng và có tác dụng hữu hiệu trong ngăn chặn các tổn thƣơng não, chống viêm
khớp cấp tính, giảm đau… (theo Cao Văn Nguyện (2001), Nguyễn Tác An(2005),
Lâm Ngọc Trâm và cộng sự (1996), [40].
- Khu vực miềm Nam nuôi hàu mạnh nhất ở 2 địa điểm là Bà Rịa- Vũng Tàu
và Cần Giờ- TP Hồ Chí Minh. Vùng nƣớc Long Sơn (Vũng Tàu) đƣợc mệnh danh là
mỏ hàu. Đây là vùng nƣớc có điều kiện tự nhiên thuận lợi phù hợp cho việc vỗ béo
hàu Crassostrea lugubris lý tƣởng sau thu hoạch. Theo ƣớc tính chỉ riêng vùng nƣớc
Long Sơn số công ty và hộ gia đình nuôi hàu đã lên đến hàng trăm. Năm 2003-2004
TS.Lê Minh Viễn - GĐ công ty nuôi trồng thuỷ sản và thƣơng mại Viễn Thành đã
nghiên cứu thành công đề tài “Sản xuất hàu giống bám đơn bằng sinh sản nhân tạo
và nuôi hàu thƣơng phẩm”. Phƣơng pháp này cho ra những con hàu có thân hình
gọn, đẹp, sâu lòng, đồng kích cỡ, vỏ mọng, tỷ lệ thịt/ vỏ cao (25%) và mức hao hụt
khi khai thác hàu thƣơng phẩm thấp (3-5%).
Hiện nay, công ty TNHH nuôi trồng thuỷ sản và thƣơng mại Viễn Thành
đang xây dựng một trung tâm sản xuất giống theo công nghệ sinh sản nhân tạo với
đầy đủ trang thiết bị trên một khuôn viên rộng 2,3 ha tại vùng nƣớc Long Sơn. Hy
vọng trong tƣơng lai đây sẽ là địa điểm tin cậy để cung cấp giống hàu nuôi chất
lƣợng cao phục vụ cho phía Nam theo Nguyễn Tuấn Anh (2004),[37].
SVTH: LÝ MỸ HẠNH
Trang 6
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Nhƣ vậy, chỉ có thể kết hợp chặt chẽ giữa bảo vệ và phát triển nguồn lợi tự
nhiên, phát triển khai thác và nuôi nhân tạo các loài nhuyễn thể 2 mảnh chung và con
hàu nói riêng thì chúng ta mới có đƣợc nguồn sản phẩm lớn, tập trung và ổn định
phục vụ cho nhu cầu trong nƣớc và xuất khẩu đang ngày một gia tăng.
b. Tìm hiểu tình hình nuôi hàu trên thế giới.
Trên thế giới, do hàu có giá trị kinh tế cao nên nhiều nƣớc nhƣ Trung Quốc,
Nhật bản, Hàn Quốc, Canada, Mỹ… đã tiến hành nuôi và đạt sản lƣợng lớn.
- Trung Quốc: là nƣớc có nghề nuôi hàu đã đƣợc phát triển hơn 2000 năm
trƣớc đây và sản phẩm hàu luôn là hải sản truyền thống trong khẩu phần ăn của
ngƣời dân Trung Quốc. Đối tƣợng nuôi chủ yếu khoảng 17 loài trong đó hàu
C.plicatula là đối tƣợng nuôi đầu tiên, tiếp theo là hàu C.rivularis, C.gigas (nhập từ
Nhật Bản). Sản lƣợng nuôi hàu luôn đúng đầu thế giới. Sau 10 năm nghề nuôi hàu ở
Trung Quốc phát triển nhƣ vũ bão và đạt tới sản lƣợng vƣợt qua mọi dự báo [38].
Bảng 2: Sản lƣợng hàu C.gigas ở Trung Quốc
Năm
Sản lƣợng hàu lớn T.B.D (1000 T)
1985
42
1990
503
1995
2.280
1996
2.285
1997
2.318
1998
2.833
1999
3.200
Nguồn: Trƣơng Vân Phi (1962)
Hiện nay hàu là thực phẩm quan trọng của ngƣời Trung Quốc và rất đƣợc ƣa
chuộng trên thị trƣờng. Giá hàu nuôi Trung Quốc khá rẻ, trung bình chỉ có 0,9
USD/kg (cả vỏ).
SVTH: LÝ MỸ HẠNH
Trang 7
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
- Nhật Bản : Nhật Bản không chỉ là quê hƣơng của nghề nuôi hàu mà ngƣời
Nhật còn cống hiến cho nhân loại nhiều thành tựu và kinh nghiệm quý báu trong lĩnh
vực này. Ngƣời Nhật đã hoàn thiện công nghệ sinh sản nhân tạo từ rất sớm và đƣa
vào thực hành thành công kỹ thuật nuôi treo hiện nay đƣợc phổ biến khắp thế giới.
Điều đáng buồn là do nhiều nguyên nhân khác nhau, nghề nuôi hàu của Nhật Bản
vốn rất tiến bộ và hiện đại lại cứ sa sút dần theo năm tháng [39].
Bảng 3: Sản lƣợng hàu C.gigas ở Nhật Bản
Năm
1985
1990
Sản lƣợng hàu (1000T)
260
250
1995
227
1996
222
1997
218
1998
1999
205
180
Nguồn: Tế Diệu Quốc (1962)
- Hàn Quốc: Trƣớc đây Hàn Quốc là nƣớc nuôi hàu lớn thứ nhì thế giới,
nhƣng hiện nay chỉ đứng thứ ba do sản lƣợng đang bị giảm sút [39]
Bảng 4: Sản lƣợng hàu C.gigas ở Hàn Quốc
Năm
1985
1990
Sản lƣợng hàu lớn T.B.D (1000 T)
230
219
1995
191
1997
200
1998
175
1999
170
Nguồn:Lâm Truyền Kỳ (1962)
- Pháp : Pháp là quốc gia châu Âu, nhƣng từ sớm đã nhập nội hàu lớn Thái
Bình Dƣơng và nuôi rất thành công. Hiện nay họ đứng hàng thứ tƣ thế giới về sản
lƣợng hàu nuôi [39].
SVTH: LÝ MỸ HẠNH
Trang 8
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bảng 5: Sản lƣợng hàu C.gigas ở Pháp
Năm
1990
Sản lƣợng hàu (1000T)
142
1995
1997
144
147
1998
143
1999
145
Nguồn: Trƣơng Sĩ Kỳ (2001)
Các nước khác : Sau Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc và Pháp, các nƣớc
nuôi hàu đó là: Mỹ (sản lƣợng 84000/1999), Đài Loan (sản lƣợng 20000/1999), Tây
Ban Nha (sản lƣợng 15000/1999) và Niu Dilan (sản lƣợng 13000/1999).
1.2; TÌM HIỂU CÁC NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG VỀ PROTEASE
TRONG NƢỚC VÀ TRÊN THẾ GIỚI Nguyễn Ngọc Bội (2004), Đặng Văn
Hợp (2000), Đỗ Văn Ninh (2004), Đỗ Minh Phụng (1997), Nguyễn Thị Mỹ
Trang (2004)
1.2.1 Tìm hiểu các nghiên cứu về protease trong nƣớc và trên thế giới
Protease là nhóm enzyme xúc tác thuỷ phân liên kết peptid (-CO-NH-) trong
phân tử protein, polypeptid và các cơ chất tƣơng tự theo cơ chế sau:
H2N-CH-CO-NH-CH-CO-…-NH-CH-COOH + (n+1) H2O protease
R1 R2 Rn
H2N-CH-COOH + H2N-CH-COOH + … + H2N-CH-COOH
R1 R2 Rn
SVTH: LÝ MỸ HẠNH
Trang 9
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Trong các protease thì nhóm protease tiêu hoá đƣợc nghiên cứu sớm và nhiều
hơn cả. Nhƣng ngay thế kỷ 18, nhà tự nhiên học Reomur đã phát hiện ra trong dạ dày
của chim có tác nhân xúc tác cho quá trình thuỷ phân protein. Sau đó, vào năm 1836,
Schwann đã quan sát đƣợc hoạt động thuỷ phân protein của tác nhân có trong dịch vị và
30 năm sau ngƣời ta tách đƣợc enzyme thuỷ phân mà ngày nay gọi là pepsin theo
Nguyễn Ngọc Bội (2004), Nguyễn Thị Mỹ Trang (2004).
Năm 1962, Danivevski đã tách đƣợc tripsin, amylase tuỵ tạng bằng phƣơng pháp
hấp phụ. Nghiên cứu này có ý nghĩa lớn trong tách chiết, nghiên cứu các tính chất của
enzyme cũng nhƣ protein. Sau đó, hàng loạt enzyme protease đã đƣợc nghiên cứu, tách
dƣới dạng chế phẩm nhƣ: papain đƣợc Wurtz tách ra năm 1879, bromelain đƣợc
Crassman, Ambros tách ra năm 1920… theo Nguyễn Thị Mỹ Trang (2004).
Năm 1970, Kerry T. Yasunobu và James Mc Conn đã nghiên cứu tách chiết
protease trung tính từ môi trƣờng nuôi cấy B.subtilis theo phƣơng pháp nuôi bán rắn và
nhận thấy protease này là một protease kim loại có ion Ca2+ trong trung tâm hoạt động,
có pHopt = 6,5-7,5, t0opt =570C. Protease này bị ức chế bởi Cu2+, Ni2+, Hg2+,Pb2+, Cd2+
, Fe2+ và khi có mặt ion Ca2+ enzyme này có thể bền trong khoảng pH = 5.5-10 theo
Nguyễn Ngọc Bội (2004), Nguyễn Thị Mỹ Trang (2004).
Dong Ho Ahn, Hoon Kim và Pack My (1993) đã nghiên cứu về protease trung
tính ở A.oryzae và nhận thấy rằng đó là một protease kiềm, trong cấu trúc có 3 cầu
disulfid nội phân tử. Enzyme này không bền sau 10 phút xử lý ở 750C, nhƣng độ bền
của enzyme lại đƣợc phục hồi ở trên 750C cho đến 1000C. Đặc tính bền nhiệt này của
enzyme là do các liên kết disulfid trong enzyme quyết định.
Để tăng độ bền nhiệt của protease kiềm từ A.oryzae các nhà khoa học Nhật Bản
đã tiến hành gây đột biến ở chủng nấm mốc này để tạo ra một liên kết disulfid trong
phân tử protease. Kết quả là protease ban đầu của nấm mốc A.oryzae có nhiệt độ tối
thích ở 510C nhƣng sau khi gây đột biến ở đoạn Cys 169 và Cys 200 thì enzyme này có
nhiệt độ tối thích ở 560C theo Đặng Văn Hợp (2000).
SVTH: LÝ MỸ HẠNH
Trang 10
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Những kết quả đạt đƣợc trong lĩnh vực nghiên cứu về protease vi sinh vật và
nấm mốc đã góp phần mở rộng quy mô sản xuất và ứng dụng của các nhóm enzyme này
trong các lĩnh vực đời sống. Hiện nay, số lƣợng các enzyme đƣợc sản xuất hàng năm
trên thế giới ở các nƣớc phát triển chủ yếu là Châu Âu, Mỹ và Nhật Bản vào khoảng
300.000 tấn với doanh thu từ sản xuất enzyme ƣớc tính khoảng 500 triệu USD theo
Phạm Thị Trân Châu, Nguyễn Lâm Dũng (1993). Hàng năm trên thế giới có khoảng
600 tấn protease tinh khiết đƣợc sản xuất từ vi sinh vật, trong đó khoảng 500 tấn từ vi
khuẩn và 100 tấn từ nấm mốc. Những nƣớc có công nghệ sản xuất và ứng dụng protease
tiên tiến trên thế giới là: Đan Mạch, Mỹ, Anh, Pháp, Hà Lan, Trung Quốc, Đức,
Áo…Các nƣớc này đã đầu tƣ thích đáng cho công tác nghiên cứu, sản xuất và ứng dụng
protease từ vi sinh vật. Vi sinh vật chính là đối tƣợng có thể sản xuất enzyme nói chung
và protease nói riêng với số lƣợng nhiều và giá thành rẻ. Chính vì thế nhịp độ sản xuất
enzyme ở quy mô công nghiệp tại các nƣớc phát triển hàng năm tăng vào khoảng 515%.
Ở Việt Nam, có nhiều công trình công bố về việc nghiên cứu sử dụng protease,
các công trình công bố tập trung trong các lĩnh vực tách chiết, tinh chế, nghiên cứu một
số đặc tính nghiên cứu của enzyme…Một số công trình nghiên cứu về protease ở Việt
Nam nhƣ sau:
- Nguyễn Lâm Dũng, Đào Trọng Hùng và Ngô Khắc Truy (1964) đã nghiên cứu
sử dụng protease A.oryzae cho thấy có thể sử dụng enzyme này để rút ngắn thời (1967)
còn tiến hành trộn trực tiếp một số chủng nấm mốc Aspergillus có khả năng sản xuất
protease với cá và giữ ở 550C trong khoảng 1-3 ngày, kết quả nghiên cứu cho thấy cá bị
thuỷ phân nhanh hơn [3].
- Phạm Thị Trân Châu và các cộng sự (1987) đã nghiên cứu một số tính chất của
bromelain tách từ chồi dứa cho thấy trong chồi dứa có 2 protease và bromelain chồi dứa
có hoạt tính cực đại ở pH = 6,5; t0opt = 600C. Tới năm 1997, Lê Thị Thanh Mai tiếp tục
nghiên cứu các phƣơng pháp tinh sạch và ứng dụng bromelain đã cho thấy có thể thu
nhận bromelain theo phƣơng pháp kết tủa bằng aceton hay cô đặc theo phƣơng pháp
siêu lọc rồi kết tủa bằng aceton cũng nhƣ có thể tinh sạch bromelain bằng phƣơng pháp
lọc gelsephadex G-75 với hiệu suất cao [3].
SVTH: LÝ MỸ HẠNH
Trang 11
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
- Ngô Thị Mại, Nguyễn Thị Dự và cộng sự (1991) đã dùng B.subtilis bổ sung vào
thuỷ phân cá. Kết quả cho thấy khi bổ sung 0,3% chế phẩm B.subtilis vào chƣợp, trong
điều kiện nhiệt độ 500C thì thời gian chế biến nƣớc mắm rút ngắn còn 10 ngày và 30-35
ngày trong điều kiện tự nhiên mùa hè [3].
- Nguyễn Trọng Cẩn và cộng sự (1993) đã nghiên cứu và cho thấy có thể dùng
môi trƣờng nuôi cấy chứa protease của nấm mốc A.oryzae 29A để rút ngắn thời gian chế
biến nƣớc mắm. Tuy nhiên nƣớc mắm sản xuất theo phƣơng pháp này chƣa có mùi vị
đặc trƣng và khâu lọc rút nƣớc mắm còn gặp khó khăn do hỗn hợp chƣợp đặc nhuyễn
[10].
- Tác giả Đặng Văn Hợp (2000) công bố nghiên cứu về protease của A. oryzae A4
cho thấy có thể thu nhận protease từ môi trƣờng nuôi cấy A. oryzae A4 theo phƣơng pháp
bề mặt và thu nhận chế phẩm protease kỹ thuật từ canh trƣờng nuôi theo cách chiết rút
bằng nƣớc cất rồi kết tủa bằng ammo niumsul phate. Enzyme thu đƣợc hoạt động tốt nhất
ở 500C, pH 6,5 và có thể ứng dụng để rút ngắn thời gian chế biến nƣớc mắm. [10]
- Vũ ngọc Bội (2004) công bố các nghiên cứu về protease B.subtilis S5 cho thấy
có thể dùng nƣớc cất để thu nhận protease với hoạt tính cao từ canh trƣờng nuôi
B.subtilis S5 theo phƣơng pháp nuôi cấy bán rắn và thu nhận chế phẩm protease kỹ thuật
bằng cách dùng ethanol để gây kết tủa. Protease thu đƣợc có nhiệt độ thích hợp là 550C
và pH thích hợp là 6,0. Protease này có thể sử dụng rất tốt trong thuỷ phân cơ thịt cá tạp
để sản xuất bột đạm thuỷ phân và thuỷ phân cá cơm trong sản xuất nƣớc mắm ngắn ngày
[3], [21].
- Đỗ Văn Ninh (2004) công bố các nghiên cứu về protease thu nhận từ nội tạng cá
và gan mực cho thấy chế phẩm protease thu đƣợc từ nội tạng cá và gan mực là một hỗn
hợp gồm nhiều protese có nhiệt độ thích hợp từ 50-550C và hoàn toàn có thể sử dụng
protease này trong thuỷ phân cơ thịt cá để sản xuất dịch đạm thuỷ phân ứng dụng trong
sản xuất pasta cá cũng nhƣ bột dinh dƣỡng [18].
SVTH: LÝ MỸ HẠNH
Trang 12
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Các công trình nghiên cứu trên đã góp phần thúc đẩy lĩnh vực nghiên cứu về
protease ở nƣớc ta phát triển. Tuy nhiên, các nghiên cứu ứng dụng protease ở nƣớc ta còn
nhiều hạn chế nhƣ các chế phẩm enzyme đƣợc sản xuất với giá thành còn cao…Vì vậy,
cần tiếp tục nghiên cứu hạ giá thành chế phẩm enzyme và đƣa ra một phƣơng pháp ứng
dụng phù hợp với điều kiện sản xuất thực tế tại Việt Nam. Đặc biệt là cần tăng cƣờng
nghiên cứu về protease từ vi sinh vật - một lĩnh vực cho phép hạ giá thành chế phẩm
enzyme.
1.2.2 Tìm hiểu ứng dụng của protease
Protease là loại enzyme đƣợc ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực:
công nghệ thực phẩm, chế biến thuỷ sản, y học…Hơn nữa, khi thuỷ phân bằng
protease thì có những ƣu điểm sau:
- Tính đ ặc hiệu cao
- Điều kiện nhẹ nhàng (nhiệt độ thƣờng)
- An toàn đối với ngƣời sử dụng.
Tuy nhiên, khi dùng protease để thuỷ phân thì mỗi enzyme yêu cầu có
những điều kiện hoạt động riêng. Hoạt lực của enzyme đƣợc xác định giá trị hoạt
động của nó.
Những ứng dụng của protease:
+ Trong chế biến thuỷ sản: Từ lâu ngƣời ta đã nghiên cứu và biết đƣợc tác dụng
của protease tiêu hoá và enzyme khác có sẵn trong nguyên liệu có tác động đến
quá trình thuỷ phân cá trong công nghệ sản xuất nƣớc mắm. Để tăng quá trình
thuỷ phân rút ngắn thời gian chế biến nƣớc mắm ngƣời ta đã tiến hành tạo nhiệt
độ thích hợp cho protease hoạt động, làm giảm độ mặn ban đầu của khối cá cũng
nhƣ làm tăng diện tích tiếp xúc giữa protease với cá bằng cách xay nhỏ cá. Hơn
nữa, ngƣời ta còn nghiên cứu bổ sung thêm protease từ ngoài vào để làm tăng
tốc độ, hiệu quả thuỷ phân protease cá.
SVTH: LÝ MỸ HẠNH
Trang 13
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Còn trong sản xuất bột cá nếu sử dụng protease sẽ dễ dàng tách da thịt ra
khỏi xƣơng, bột cá mịn hơn, hiệu quả kinh tế cao hơn theo Nguyễn Trọng Cẩn,
Nguyễn Thị Hiền, Đỗ Thị Giang, Trần Thị Luyến (1990).[6], [21].
+ Trong công nghệ thực phẩm: Đây là lĩnh vực mà enzyme đƣợc sử dụng
rộng r ãi nhất.
Trong chế biến thịt, đậu: Ngƣời ta thƣờng sử dụng protease thuỷ phân nhẹ
nhàng nguyên liệu để làm mềm, tăng nhanh quá trình “chín” của thịt, đậu hoặc
thuỷ phân sâu sắc tạo thành các dạng dịch thuỷ phân hoặc bột đạm thuỷ phân
trƣớc khi chế biến các sản phẩm nhằm tạo cho thịt, đậu có màu, mùi vị mới dễ
tiêu hoá. Dịch hoặc bột thịt, đậu thuỷ phân là loại bột dinh dƣỡng cao cấp, dễ hấp
thụ, không có phần ức chế enzyme, có thể phối chế theo các công thức khác nhau
để chế biến thức ăn cho trẻ em, ngƣời già, ngƣời bị bệnh. Mặt khác, quá trình này
cũng tiết kiệm đƣợc năng lƣợng trong chế biến một cách đáng kể Đỗ Văn Ninh
(2004).[18]
- Trong chế biến phomat: Ngƣời ta sử dụng các protease khác nhau để làm đông
tụ sữa, thu casein và thúc đẩy quá trình chín của phomat. Nhờ protease mà
hƣơng vị chất lƣợng phomat tăng lên, thời gian chế biến ngắn hơn, hiệu suất thu
hồi sản phẩm cao hơn theo Nguyễn Thị Mỹ Trang (2004) [21]
- Trong công nghiệp bia: Các protease đƣợc sử dụng để thuỷ phân protein
tạo sản phẩm tiền đề cho quá trình lên men tiếp theo, ảnh hƣởng quyết định đến
độ trong, độ tạo bọt, độ bền của bọt, màu, mùi vị của sản phẩm theo Lê Ngọc Tú,
Lương Hữu Đồng (1975)[25].
- Trong sản xuất rƣợu: Protease đƣợc sử dụng là trong rƣợu, giảm bọt,
thúc đẩy quá trình lên men malolactic.
- Trong chế biến các loại ngũ cốc, làm bánh: Sử dụng protease để cải
thiện các đặc tính công nghệ, cải thiện độ chắc, tăng thể tích của bánh, giảm thời
gian nhào trộn bột.
- Trong chế biến trứng và các sản phẩm từ trứng: Làm chín trứng muối,
cải thiện vị, trạng thái tăng chất lƣợng bột trứng.
SVTH: LÝ MỸ HẠNH
Trang 14
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
- Các protease cũng đƣợc sử dụng để thuỷ phân protein trong phế liệu của
công nghệ thực phẩm(xƣơng, nội tạng, máu động vật …), chuyển phần protein
của phế liệu thành dạng hoà tan, tách khỏi các thành phần không tan hoặc hoà
tan nhƣng khác tỷ trọng, thu dịch đạm thuỷ phân hoặc bột giàu đạm dùng làm
thức ăn chăn nuôi hoặc thực phẩm.
+ Trong nông nghiệp: Protease đƣợc sử dụng để xử lý nhằm tận dụng các
phế liệu giàu protein làm thức ăn cho động vật nuôi, tăng khả năng tiêu hoá thức
ăn và hệ số sử dụng thức ăn, có thể tiến hành bằng cách thêm trực tiếp protease
vào thức ăn trƣớc khi dùng hoặc dùng protease để xử lý sơ bộ thức ăn theo
Nguyễn Trọng Cẩn, Nguyễn Thị Hiền, Đỗ Thị Giang, Trần Thị Luyến (1990) ,
Nguyễn Hữu Chấn (1983)[6], [7], [21].
+ Trong y học: Một số protein nhƣ trypsin, α chymotrypsin dùng để sản
xuất thuốc chữa bệnh kém tiêu hoá, bệnh nghẽn tim mạch, tiêu mủ ở các ổ
viêm, làm thông đƣờng hô hấp, bệnh thiếu enzyme bẩm sinh…GS- TSKH. Phạm
Thị Trân Châu đã kết hợp với Viện quân y 108 nghiên cứu sử dụng chế phẩm
protease có tên gọi “prozi mabo” để điều trị bỏng. Kết quả cho tháy giả mạc rụng
nhanh, vết bỏng nhanh khỏi theo Phạm Thị Trân Châu(1993), Nguyễn Lâm
Dũng (1993), Nguyễn Hữu Chấn (1983)[8], [21]
+ Trong công nghiệp phim ảnh: Protease dùng để thuỷ phân sơ bộ da
nguyên liệu, làm mềm da, dễ tẩy lông và tỷ lệ lông thu hồi tăng 20-30% so với
phƣơng pháp tẩy lông bằng hoá học đồng thời làm tăng chất lƣợng của da theo Đỗ
Văn Ninh (2004)[18].
+ Trong công nghiệp sản xuất xà phòng, chất tẩy rửa và mỹ phẩm:
Protease đƣợc bổ sung vào xà phòng, kem đánh răng, bột giặt làm tăng
chất lƣợng tẩy sạch các vết bẩn có protein nhƣ vết máu, mủ trên quần áo bệnh
nhận, vải trong bệnh viện, quần áo bộ đội thời chiến, quần áo blu của công nhân
trong nhà máy thuỷ sản hoặc bổ sung vào kem dƣỡng da, kem bôi mặt có thể loại
bỏ đƣợc lớp biểu bì chất làm mềm da theo Lê Ngọc Tú (1997)[25].
SVTH: LÝ MỸ HẠNH
Trang 15
- Xem thêm -
.PDF 
60 
102 
71 
