Luận Văn Tốt Nghiệp Nghiên cứu qui trình sản xuất Bột khoáng từ xương cá ngừ.doc

Viết đề tài giá sinh viên – ZALO:0973.287.149-TEAMLUANVAN.COM
Tải tài liệu tại kết bạn zalo : 0973.287.149
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

NGUYỄN THỊ NGUYỆT
MSSV: 50131025
NGHIÊN CỨU QUI TRÌNH SẢN XUẤT
BỘT KHOÁNG TỪ XƯƠNG CÁ NGỪ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN
GVHD: TS. NGUYỄN THỊ MỸ HƯƠNG
Nha Trang, tháng 7 năm 2012

i
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đề tài tốt nghiệp, ngoài sự nỗ lực học tập, rèn luyện của bản
thân, tôi đã nhận được giúp đỡ của nhiều cá nhân và tập thể. Qua đây tôi xin bày tỏ
lòng biết ơn chân thành nhất đến:
Ban Giám Hiệu Trường Đại học Nha Trang
Ban chủ nhiệm Khoa Chế Biến
Cô TS.Nguyễn Thị Mỹ Hương người đã tận tình hướng dẫn và chỉ bảo những
kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian tôi thực hiện đề tài.
Quý thầy cô quản lý phòng thí nghiệm công nghệ chế biến, hóa sinh - vi sinh,
công nghệ thực phẩm và công nghệ sinh học đã tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá
trình thực tập tốt nghiệp.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè đã động
viên, khích lệ và giúp đỡ nhiệt tình trong suốt quá trình học tập cũng như hoàn
thành đồ án tốt nghiệp này.
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thị Nguyệt

ii
MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN............................................................................................................................................. i
MỤC LỤC...................................................................................................................................................ii
DANH MỤC BẢNG .............................................................................................................................. v
DANH MỤC HÌNH...............................................................................................................................vi
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT..............................................................................................viii
LỜI MỞ ĐẦU............................................................................................................................................ 1
CHƯƠNG I . TỔNG QUAN .............................................................................................................. 2
1.1. Tổng quan về cá ngừ và phế liệu từ cá ngừ......................................................................... 2
1.1.1. Tổng quan về cá ngừ.................................................................................................................. 2
1.1.2. Các loài cá ngừ ở Việt Nam.................................................................................................... 3
1.1.2.1. Cá ngừ nhỏ, phân bố địa phương...................................................................................... 3
1.1.3. Tình hình khai thác, chế biến và xuất khẩu cá ngừ trên thế giới và Việt Nam 6
1.1.3.1. Tình hình khai thác cá ngừ trên thế giới và Việt Nam............................................ 6
1.1.3.2. Tình hình sản xuất các sản phẩm từ cá ngừ ................................................................. 7
1.1.3.3. Tình hình xuất khẩu cá ngừ của Việt Nam................................................................... 9
1.1.4. Phế liệu từ cá ngừ và hướng tận dụng phế liệu ........................................................... 12
1.1.4.1. Phế liệu cá ngừ....................................................................................................................... 12
1.1.4.2. Hướng tận dụng phế liệu................................................................................................... 12
1.2. Tổng quan về enzyme Protease và sự thủy phân protein bằng enzyme ............... 14
1.2.1. Giới thiệu về enzyme protease ........................................................................................... 14
1.2.2 Ứng dụng của enzyme protease........................................................................................... 15
1.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân của enzyme................................. 17
1.3. Tổng quan về bột khoáng ......................................................................................................... 19
1.3.1. Giới thiệu chung về khoáng................................................................................................. 19
1.3.2. Vai trò của canxi....................................................................................................................... 21
1.3.3. Vai trò của Phospho ................................................................................................................ 23
1.3.4. Khả năng hấp thụ Canxi trong cơ thể.............................................................................. 23

iii
1.3.5. Tận dụng phế liệu để sản xuất bột khoáng.................................................................... 26
1.3.6. Các phương pháp sản xuất bột khoáng........................................................................... 27
1.3.6.1. Phương pháp thủy phân sử dụng hóa chất................................................................. 27
1.3.6.2. Phương pháp thủy phân sử dụng enzyme .................................................................. 28
CHƯƠNG II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................. 29
2.1. Đối tượng nghiên cứu................................................................................................................. 29
2.1.1. Cá ngừ vây vàng ....................................................................................................................... 29
2.1.2. Xương cá ngừ vây vàng......................................................................................................... 29
2.1.3. Enzyme Protamex .................................................................................................................... 29
2.2. Địa điểm nghiên cứu................................................................................................................... 30
2.3. Nội dung nghiên cứu................................................................................................................... 30
2.3.1. Tìm hiểu về cá ngừ và phế liệu cá ngừ, enzyme và quá trình thủy phân......... 30
bằng enzyme............................................................................................................................................ 30
2.3.2. Xác định thành phần hóa học của xương cá ngừ vây vàng.................................... 30
2.3.3. Nghiên cứu chế độ thủy phân tối ưu xương cá ngừ vây vàng bằng enzyme Protamex
....................................................................................................................................................................... 30
2.3.3.1. Tỉ lệ enzyme so với nguyên liệu.................................................................................... 30
2.3.3.2. Nhiệt độ thủy phân............................................................................................................... 30
2.3.3.3. Thời gian thủy phân............................................................................................................. 30
2.3.4. Sản xuất sản phẩm bột khoáng từ xương cá ngừ vây vàng và đánh giá chất
lượng sản phẩm......................................................................................................................................30
2.4. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................................................... 30
2.4.1. Xác định thành phần hóa học của phế liệu đầu cá ngừ............................................ 30
2.4.2. Quy trình dự kiến sản xuất sản phẩm bột khoáng từ đầu cá ngừ......................... 31
2.4.3. Bố trí thí nghiệm xác định các thông số kĩ thuật trong quá trình thủy phân ..32
2.4.3.1. Bố trí thí nghiệm xác định tỉ lệ enzyme so với nguyên liệu .............................. 32
2.4.3.2. Bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ thủy phân thích hợp.................................... 34
2.4.3.3. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian thủy phân thích hợp.................................. 36
2.5. Phương pháp phân tích .............................................................................................................. 38
2.6. Phương pháp xử lý số liệu........................................................................................................ 38

iv
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .......................................... 39
3.1. Kết quả xác định thành phần hóa học của xương cá ngừ vây vàng ....................... 39
3.1.1. Kết quả.......................................................................................................................................... 39
3.1.2. Nhận xét và thảo luận............................................................................................................. 39
3.2. Kết quả xác định các thông số thích hợp cho quá trình sản xuất bột khoáng ... 39
3.2.1. Kết quả xác định tỷ lệ enzyme so với nguyên liệu .................................................... 39
3.2.2. Kết quả xác định nhiệt độ thủy phân thích hợp........................................................... 41
3.2.3. Kết quả xác định thời gian thủy phân thích hợp......................................................... 43
3.3. Đề xuất quy trình sản xuất bột khoáng từ xương cá ngừ vây vàng........................ 46
3.3.1. Sơ đồ quy trình sản xuất bột khoáng từ xương cá ngừ vây vàng ........................ 46
3.3.2. Thuyết minh quy trình............................................................................................................ 47
3.4. Chất lượng của sản phẩm bột khoáng từ xương cá ngừ vây vàng.......................... 48
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN .......................................................................................... 49
1. KẾT LUẬN ........................................................................................................................................ 49
2. ĐỀ XUẤT Ý KIẾN......................................................................................................................... 49
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................................. 50
PHỤ LỤC ................................................................................................................................................. 52

v
DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 1.1. Giá trị xuất khẩu của các mặt hàng cá ngừ 2004................................................... 8
Bảng 3.1. Thành phần hóa học của xương cá ngừ vây vàng (%)..................................... 39
Bảng 3.2. Chất lượng cảm quan của bột khoáng..................................................................... 48
Bảng 3.3. Thành phần hóa học của bột khoáng....................................................................... 48

vi
DANH MỤC HÌNH
Trang
Hình 1.1 Cá ngừ ồ.................................................................................................................................... 3
Hình 1.2. Cá ngừ chù.............................................................................................................................. 3
Hình 1.3. Cá ngừ chấm.......................................................................................................................... 3
Hình 1.4. Cá ngừ bò................................................................................................................................ 4
Hình 1.5. Cá ngừ sọc dưa ..................................................................................................................... 4
Hình 1.6. Cá ngừ vằn.............................................................................................................................. 5
Hình 1.7. Cá ngừ vây vàng................................................................................................................... 5
Hình 1.8. Cá ngừ mắt to ........................................................................................................................ 5
Hình 1.9. Nhập khẩu cá ngừ mắt to tươi đông lạnh từ Việt Nam của một số quốc gia
năm 2004................................................................................................................................................... 10
Hình 2.1. Cá ngừ vây vàng................................................................................................................ 29
Hình 2.2. Xác định thành phần hóa học của xương cá ngừ vây vàng............................ 31
Hình 2.3. Quy trình dự kiến sản xuất bột khoáng từ xương cá ngừ theo phương pháp
thủy phân bằng enzyme...................................................................................................................... 31
Hình 2.4. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ enzyme/NL thích hợp.................................... 33
Hình 2.5. Bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ thủy phân thích hợp................................ 35
Hình 2.6. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian thủy phân thích hợp.............................. 37
Hình 3.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme so với nguyên liệu đến hàm lượng khoáng
trong bột khoáng.................................................................................................................................... 40
Hình 3.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme so với nguyên liệu đến hàm lượng protein
còn lại trong bột khoáng..................................................................................................................... 40
Hình 3.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân đến hàm lượng khoáng có trong bột
khoáng........................................................................................................................................................ 42
Hình 3.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân đến hàm lượng protein còn lại trong
bột khoáng................................................................................................................................................ 43

vii
Hình 3.5. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến hàm lượng khoáng có trong bột
khoáng........................................................................................................................................................ 44
Hình 3.6. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến hàm lượng protein còn lại trong
bột khoáng................................................................................................................................................ 44
Hình 3.7. Sơ đồ quy trình sản xuất bột khoáng từ xương cá ngừ vây vàng................. 46
Hình 3.8. Sản phẩm bột khoáng từ xương cá ngừ................................................................... 48

viii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
N/NL
tg
g
opt
l
E/NL
E/NLopt
Nts
: nước trên nguyên liệu
: thời gian
: gam
: optimal
: lit
: tỷ lệ enzyme so với nguyên liệu
: tỷ lệ enzyme so với nguyên liệu tối thích
: nitơ tổng số

1
LỜI MỞ ĐẦU
Thủy sản là một trong những ngành kinh tế quan trọng góp phần không nhỏ vào
nền kinh tế. Tuy nhiên, ngành chế biến thủy sản cũng thải ra môi trường một lượng phế
liệu rất lớn và được xem là một trong sáu ngành gây ô nhiễm môi trường nhất.
“Phế liệu thủy sản” là cụm từ mà lâu nay ta vẫn hay thường dùng để chỉ cho
các phần còn lại của quá trình chế biến như đầu, xương, vây, vẩy, nội tạng… Thế
nhưng, ngày nay nó được gọi là nguyên liệu còn lại của quá trình chế biến.
Lượng phế liệu này nếu không được xử lý sẽ để lại hậu quả rất lớn do đặc
trưng của thủy sản là rất dễ ươn hỏng gây mùi hôi thối, khó chịu. Do đó, việc tận
thu phế liệu thủy sản thật sự cần thiết khi mà sản lượng đánh bắt thủy sản giảm đi
trong những năm gần đây do tình trạng khai thác quá mức. Trong khi đó, nhu cầu
tiêu thụ sản phẩm thủy sản của con người ngày càng cao. Trước kia, một số ít phế
liệu thủy sản được tận dụng làm bột cá, một phần tận dụng làm thức ăn tươi cho vật
nuôi và phần lớn thải bỏ ra môi trường vừa gây lãng phí, vừa ô nhiễm môi trường.
Vì thế việc sử dụng hợp lý và hiệu quả lượng phế liệu cá rất lớn do các nhà máy chế
biến cá tạo ra hàng ngày để sản xuất ra các sản phẩm mới có giá trị kinh tế cao là
một yêu cầu cấp thiết. Điều này vừa có thể làm tăng giá trị của phế liệu, giải quyết
một lượng lớn phế liệu đang còn tồn đọng, vừa làm giảm đáng kể ô nhiễm môi
trường do thủy sản gây ra. Một số phế liệu sử dụng để sản xuất dầu cá, bột cá, sản
phẩm thủy phân, collagen, gelatin, bột khoáng,…Trong đó, bột khoáng là một
hướng mới đang được nghiên cứu hiện nay do thành phần của phế liệu từ xương,
đầu cá,.. có chứa hàm lượng canxi cao. Bột khoáng có thể sử dụng để bổ sung vào
thực phẩm và thức ăn chăn nuôi để giải quyết một phần nhu cầu canxi của con
người và động vật nuôi.
Tại Việt nam hiện nay, phế liệu của ngành chế biến được sử dụng chủ yếu làm
thức ăn cho gia súc, thủy sản và làm phân bón. Điều này chưa mang lại hiệu quả cao
nhất cho các nhà sản xuất.
Xuất phát từ thực tế đó nên tôi đã chọn đề tài: “Nghiên cứu quy trình sản
xuất bột khoáng từ xương cá ngừ.”
Do thời gian thực hiện đề tài có hạn, kinh nghiệm và năng lực bản thân còn
hạn chế nên sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong sự đóng góp của quý
thầy cô cùng toàn thể các bạn để báo cáo được hoàn thiện hơn.
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thị Nguyệt

2
CHƯƠNG I . TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về cá ngừ và phế liệu từ cá ngừ
1.1.1. Tổng quan về cá ngừ
Cá ngừ thuộc họ cá thu ngừ ( Scombridae) có giá trị kinh tế quan trọng ở biển
Việt Nam. Cá ngừ phân bố ở khắp các vùng biển Việt Nam, kích thước cá tương đối
lớn (6 loài có kích thước từ 20 – 70 cm, khối lượng từ 0,5 – 4 kg. Riêng hai loài cá
ngừ vây vàng và cá ngừ mắt to có kích thước lớn 70 – 200 cm, khối lượng 1,4 – 64
kg). Căn cứ vào tập tính di cư có thể chia cá ngừ ở Việt Nam thành 2 nhóm nhỏ:
i) Nhóm các loài có kích thước nhỏ, di cư trong phạm vi địa lý hẹp.
ii) Nhóm các loài di cư đại dương.
Mùa vụ khai thác: Mùa vụ khai thác cá ngừ ở vùng biển Việt Nam gồm 2 vụ,
vụ chính bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 8, vụ phụ từ tháng 10 đến tháng 2 năm sau.
Cá ngừ thường tập trung thành đàn và di cư, trong đàn thường bao gồm một số loài
khác nhau.Cá ngừ ở Việt Nam phân bố ở khắp nơi nhưng có nhiều ở vùng biển phía
Nam từ Đà Nẵng,Quảng Nam đến Kiên Giang. Ở phía Bắc thì có ở Bạch Long Vĩ,
Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh.
Biển Việt Nam nằm ở vùng nhiệt đới nên nguồn lợi cá ngừ rất phong phú. Các
kết quả nghiên cứu của xí nghiệp Liên hiệp Thủy sản Hạ Long, viện nghiên cứu Hải
sản và dự án JICA đã xác định thành phần khu hệ cá ngừ gồm 8 loài, thuộc 6 giống
trong họ Thunnidae nằm trong bộ Scombriformes như cá ngừ chù, cá ngừ ồ, cá
ngừ chấm, cá ngừ bò, cá ngừ sọc dưa, cá ngừ vây vàng, cá ngừ vằn, cá ngừ mắt to.
Vùng khơi sâu nước biển Đông đã được thừa nhận là một ngư trường cá ngừ mắt to
và cá ngừ vây vàng, chúng phân bố trên phạm vi rộng, ở nơi có độ sâu 400 – 500
mét tới vài ngàn mét. Khu vực đánh bắt rộng từ quần đảo Hoàng Sa tới nam quần
đảo Trường Sa cho đến giáp bờ biển miền Trung, cách bờ từ 60 – 100 hải lý.
Có 5 loại cá ngừ khai thác chính trên thế giới là cá ngừ vằn, cá ngừ vây
vàng,cá ngừ vây dài, cá ngừ mắt to, cá ngừ vây xanh.

3
1.1.2. Các loài cá ngừ ở Việt Nam [5]
1.1.2.1. Cá ngừ nhỏ, phân bố địa phương
Đây là các loài cá ngừ có kích cỡ nhỏ ( từ 20 – 70 cm, trọng lượng từ 0,5 – 4
kg ), có giá trị kinh tế thấp, chủ yếu tiêu thụ nội địa.
* Cá ngừ ồ
Tên tiếng Anh: bullet tuna
Tên khoa học: auxis
rochei (Risso, 1810)
Phân bố: vùng biển miền Trung
Mùa vụ khai thác: quanh năm
Ngư cụ khai thác: lưới vây, vó, rê, đăng Hình 1.1 Cá ngừ ồ
Kích thước khai thác: từ 140÷310mm, chủ yếu 260 mm
Dạng sản phẩm: ăn tươi, phơi khô, đóng hộp, hun khói
* Cá ngừ chù
Tên tiếng Anh: frigate mackerel
Tên khoa học: auxis thazard
(Lacepede,1803)
Phân bố: chủ yếu ở vùng biển
miền Trung, Đông và Tây Nam Bộ
Ngư cụ khai thác: lưới vây, rê, đăng
Hình 1.2. Cá ngừ chù
Kích thước khai thác: dao động 150÷310 mm, chủ yếu 250 ÷260 mm
Dạng sản phẩm: ăn tươi, phơi khô, đóng hộp, hun khói
* Cá ngừ chấm
Tên tiếng Anh: eastern little tuna
Tên khoa học: euthynnus
affinis (Canner, 1850)
Phân bố: chủ yếu bắt gặp ở vùng Hình 1.3. Cá ngừ chấm biển
miền Trung và Nam Bộ

4
Ngư cụ khai thác: lưới vây, rê, đăng
Kích cỡ khai thác: 240÷450 mm, chủ yếu 360 mm
Dạng sản phẩm: ăn tươi, đóng hộp, hun khói
* Cá ngừ bò
Tên tiếng Anh: longtail tuna
Tên khoa học: thunnus
tonggol (Bleeker, 1851)
Phân bố: ở vịnh Bắc bộ, Trung
bộ, Tây Nam bộ Hình 1.4. Cá ngừ bò Mùa vụ khai thác: quanh năm
Ngư cụ khai thác: lưới rê, câu, đăng, vây
Kích thước khai thác: 400÷700 mm
Dạng sản phẩm: ăn tươi, đóng hộp
* Cá ngừ sọc dưa
Tên tiếng Anh: striped tuna.
Tên khoa học: sarda orientalis
(Temminek & Schlegel, 1844)
Phân bố: vịnh Bắc bộ, vùng biển miền Trung Hình 1.5. Cá ngừ sọc dưa
Ngư cụ khai thác: đăng, rê, vây, câu, mành
Kích thước khai thác: 450÷750 mm
Dạng sản phẩm: ăn tươi, ướp muối, đóng hộp.
1.1.2.2. Cá ngừ di cư đại dương:
Ngoài cá ngừ vằn, các loài khác trong nhóm này đều có kích thước lớn (từ
700÷2000 mm, khối lượng từ 1,6÷64 kg), có giá trị kinh tế cao và có nhu cầu lớn
trên thị trường thế giới. Phạm vi di cư đại dương.

5
* Cá ngừ vằn
Tên tiếng Anh: skipjack tuna
Tên khoa học: katsuwonus
pelamis (Linnaeus, 1758)
Phân bố: chủ yếu ở vùng biển
miền Trung, vùng biển khơi bắt Hình 1.6. Cá ngừ vằn
gặp nhiều hơn vùng biển ven bờ
Ngư cụ khai thác: lưới rê, vây, câu vàng, câu giật, câu kéo
Kích thước khai thác: dao động 240÷700 mm, chủ yếu 480÷560 mm
Dạng sản phẩm: Ăn tươi, đóng hộp
* Cá ngừ vây vàng
Tên tiếng Anh: yellowfin tuna
albacares (Bonnaterre, 1788).
Phân bố : ở vùng biển nhiệt đới ở vùng
biển xa bờ miền Trung và Đông Nam bộ Hình 1.7. Cá ngừ vây vàng Mùa
vụ khai thác: quanh năm
Ngư cụ khai thác: câu vàng, rê, đăng
Kích thước khai thác: đối với lưới rê, kích thước dao động 490÷900 mm, đối với
câu vàng 500÷2.000 mm.
Dạng sản phẩm: ăn tươi, đóng hộp
* Cá ngừ mắt to
Tên tiếng Anh: bigeye tuna.
obesus (Lowe, 1839)
Phân bố: ở vùng biển xa bờ miền
Trung và Đông Nam bộ.
Ngư cụ khai thác: câu vàng, rê, đăng Hình 1.8. Cá ngừ mắt to
Kích thước khai thác: 600 ÷ 1.800 mm
Dạng sản phẩm: ăn tươi, đóng hộp.

6
1.1.3. Tình hình khai thác, chế biến và xuất khẩu cá ngừ trên thế giới và Việt Nam
1.1.3.1. Tình hình khai thác cá ngừ trên thế giới và Việt Nam
Theo thống kê của FAO sản lượng cá ngừ trên thế giới đầu những năm 1950
chỉ đạt 5 trăm nghìn tấn và tăng lên gần 1 triệu tấn trong những năm 1960. Đến năm
1984 tăng lên 2 triệu tấn và hơn 4 triệu tấn vào năm 2003. Trong số 4,3 triệu tấn cá
ngừ đánh bắt năm 2005 thì có tới 65% sản lượng cá khai thác ở Thái Bình Dương,
23% ở Ấn Độ Dương, 12% ở Đại Tây Dương. Trong đó, cá ngừ vây vàng chiếm
34%, cá ngừ mắt to chiếm 10% tổng sản lượng cá ngừ trên thế giới .
Thống kê gần đây của FAO, năm 2008 tổng sản lượng khai thác cá ngừ chủ
yếu là cá ngừ vằn, cá ngừ vây vàng, cá ngừ mắt to, cá ngừ vây dài và cá ngừ vây
xanh không tăng cao so với những năm 2005-2006 khoảng 4,35 triệu tấn .
Ở Việt Nam, sản lượng khai thác cá ngừ trong năm 2009 khoảng 50.000 tấn.
Sản lượng cá ngừ năm 2010 đạt 72.745 tấn, tăng 27,7% so với năm 2006. Mùa đánh
bắt được chia ra làm 2 giai đoạn: từ tháng 4 cho đến tháng 9, tại vùng phía Bắc của
biển Đông- gần quần đảo Trường Sa; và từ tháng 10 cho đến tháng 3 năm sau tại
phía Nam của biển Đông, gần quần đảo Hoàng Sa. Cá ngừ được khai thác bằng lưới
vây, lưới rê trôi, câu cần, câu vàng và nghề đăng. Nghề rê khơi khai thác xa bờ
chiếm 48% sản lượng của cả nước, chủ yếu khai thác cá ngừ vằn. Nghề câu vàng
tập trung chủ yếu ở Phú Yên, Khánh Hoà, nghề này khai thác chủ yếu cá ngừ vây
vàng (chiếm 40%) [5].
Theo số liệu thống kê, trữ lượng cá nổi lớn ở vùng biển xa bờ miền Trung và
Ðông Nam Bộ nước ta ước tính vào khoảng 1.156.000 tấn và khả năng khai thác
bền vững là 405.000 tấn, trong đó trữ lượng cá ngừ vằn khoảng 618.000 tấn, cá ngừ
vây vàng và cá ngừ mắt to vào khoảng 44.853- 52.591 tấn và khả năng khai thác
bền vững của cá ngừ vằn là 216.000 tấn, cá ngừ vây vàng và cá ngừ mắt to khoảng
17.000 tấn[7].
Theo điều tra của Viện nghiên cứu Hải sản, biển Việt Nam có nhiều loài cá
ngừ vằn, cá ngừ chù, cá ngừ ồ có kích thước nhỏ. Ngư trường đánh bắt chủ yếu là
vùng giữa biển Đông, tức là vùng biển miền Trung, thuộc các tỉnh Phú Yên,

7
Khánh Hoà, Bình Thuận và vùng biển Đông và Tây Nam Bộ. Vịnh Bắc Bộ cũng có
cá ngừ nhưng ít hơn. Theo ước tính của các chuyên gia, sản lượng cá ngừ của biển
Việt Nam đạt trên 30.000 tấn/năm. Họ cá thu ngừ là 1 trong 5 họ cá biển có sản
lượng khai thác cao, chiếm trên 1% tổng sản lượng cá biển khai thác của cả nước.
Trong họ cá thu ngừ, cá ngừ vằn chiếm nhiều nhất tới 60,7%, tiếp đó là cá ngừ
ồ, cá ngừ chù… Ở Việt Nam, cá ngừ được khai thác bằng lưới vây, lưới rê trôi, câu
cần, câu vàng và nghề đăng. Nghề rê khơi khai thác xa bờ chiếm 48% sản lượng của
cả nước, chủ yếu khai thác cá ngừ vằn. Nghề câu vàng tập trung chủ yếu ở Phú Yên,
Khánh Hoà, nghề này khai thác chủ yếu cá ngừ vây vàng (chiếm 40%) . Nghề lưới
vây của nước ta do thiếu thiết bị dò cá và thu hút cá nên chưa đạt sản lượng cao.
Hiện đang có một số nghiên cứu để tăng công suất đánh bắt cá ngừ.
1.1.3.2. Tình hình sản xuất các sản phẩm từ cá ngừ
Hiện nay, cá ngừ đại dương là một trong những mặt hàng xuất khẩu chủ lực
của Việt Nam, đứng thứ ba sau tôm và cá tra, hàng năm thu về cho đất nước một
nguồn ngoại tệ lớn. Sản phẩm chế biến từ cá ngừ khá đa dạng từ dạng tươi sống
(sashimi), đông lạnh, đóng hộp và xông khói. Trong đó, nổi trội hơn hết là các sản
phẩm được chế biến dạng tươi sống và đông lạnh. Màu sắc của cơ thịt cá ngừ là một
trong những nhân tố chính quyết định chất lượng và giá của sản phẩm. Cơ thịt cá
ngừ tươi thường có màu đỏ tươi và thường được xếp hạng chất lượng cao nhất dùng
để chế biến các sản phẩm tươi sống (sashimi).
Phần lớn cá ngừ được xuất khẩu nguyên con sang các thị trường như: Nhật
Bản, Mỹ, Đài Loan, EU… Ở Nhật thì mặt hàng từ cá ngừ dùng làm sashimi và
sushi. Cá ngừ vây vàng và cá ngừ mắt to thường được sử dụng để làm hai mặt hàng
này .
Và một phần nhỏ cá ngừ đại dương có khối lượng dưới 30kg/con hoặc có chất
lượng thấp được các cơ sở chế biến mua làm nguyên liệu chế biến thành các sản
phẩm khác như cá ngừ xông khói, đóng hộp, phi lê…

8
Trong ngành thương mại toàn cầu, cá ngừ được xem là một trong bốn loài quan
trọng nhất, năm 2004 tổng giá trị xuất khẩu các mặt hàng thủy sản thế giới ước đạt
72 tỷ đô la, trong đó các mặt hàng từ các ngừ chiếm 5,5 tỷ (7,6%) [5].
Bảng 1.1. Giá trị xuất khẩu của các mặt hàng cá ngừ 2004
Dạng sản phẩm Giá trị( tỷ USD)
Đông lạnh 2,0
Đóng hộp 2,7
Tươi 0,8
Tổng 5,5
Cá ngừ giao dịch trên thế giới chủ yếu ở các dạng sau:
Nguyên liệu thô cho sản xuất đồ hộp cá ngừ.
Sản phẩm cá ngừ mổ bụng xử lý nhiệt sơ bộ cung cấp cho nhà máy sản xuất đồ
hộp hoặc ở dạng đông lạnh.
Cá ngừ tiêu thụ trực tiếp (sashimi): bao gồm cá ngừ vây xanh, cá ngừ mắt to và
cá ngừ vây vàng. Cá ngừ để chế biến sashimi phải đạt các tiêu chuẩn về: giống loài,
phương pháp khai thác và bảo quản, hàm lượng chất béo, giá trị thẩm mỹ. Nhật bản
là thị trường tiêu thụ lớn nhất của mặt hàng này với tổng khối lượng nhập khẩu năm
2006 là 44.328 tấn cá ngừ tươi/ ướp lạnh và 246.446 tấn cá ngừ ở dạng đông lạnh.
Cá ngừ đóng hộp: chủ yếu sử dụng ngừ vằn (84% tổng sản lượng khai thác) và cá
ngừ vây vàng (khoảng 70% tổng sản lượng khai thác). Theo ước tính tổng sản phẩm
cá ngừ đóng hộp được sản xuất năm 2005 khoảng 2,5 triệu tấn, năm 2006 từ 1,6-2
triệu tấn. Thị trường tiêu thụ chính là Mỹ, Anh và Pháp. Đạt giá trị khoảng 2,7 tỷ đô
la (2004).
Cá ngừ hun khói và cá khô
Ngoài ra, nguyên liệu cá ngừ không đủ tiêu chuẩn cho sashimi được bán dưới
dạng miếng fillet, xuất hiện chủ yếu ở thị trường châu Âu, châu Mỹ. Bên cạnh đó

9
còn có các sản phẩm giá trị gia tăng từ cá ngừ như: salads cá ngừ, bột cá ngừ, tuna
steaks, tuna burgers.
Hai dạng sản phẩm chính có giá trị kinh tế cao là cá ngừ đóng hộp(số lượng lớn)
và sashimi( chất lượng cao).
Theo thống kê: mức độ tiêu thụ cá ngừ trên thế giới trung bình là
0,45kg/người/năm. Trong đó Tây Ban Nha là nước tiêu thụ cá ngừ nhiều nhất với
mức trung bình khoảng 3,3kg/người/năm.
Ở Việt nam, do trình độ công nghệ, trang thiết bị đánh bắt cá ngừ còn chưa phát
triển đặc biệt là công đoạn bảo quản nguyên liệu ngay sau khi đánh bắt còn ở trình
độ thấp, thiếu đầu tư cho khai thác và chủ yếu là khai thác tư nhân, ở dạng cá thể
nên thường không đạt tiêu chuẩn cho nguyên liệu chế biến sashimi. Đây cũng là một
thiệt hại về giá trị kinh tế của cá ngừ Việt nam trên thị trường. Các sản phẩm từ cá
ngừ đánh bắt ở nước ta chủ yếu ở các dạng sau:
Nguyên liệu cho các nhà máy chế biến đồ hộp cá ngừ: Hải phòng, Quảng ninh,
Khánh hòa và miền đông nam bộ.
Cá ngừ fillet tiêu thụ trong nước và xuất khẩu sang thị trường châu âu, châu mỹ,
Canada.
Cá ngừ tươi, đông lạnh xuất khẩu sang thị trường Nhật bản, Đài loan.
Theo hiệp hội chế biến và xuất khẩu thủy sản Việt nam (VASEP) , thời gian
gần đây kim ngạch xuất khẩu cá ngừ Việt nam sang hầu hết các thị trường truyền
thống như Mĩ, Nhật, Canada... đều tăng trưởng mạnh. Ước tính trong 3 tháng đầu
năm 2011, kim nghạch xuất khẩu cá ngừ cả nước đạt 100 triệu đô la, tăng hơn 100%
cả về khối lượng và giá trị so với cùng kỳ năm 2009. Cụ thể, kim ngạch xuất khẩu
cá ngừ sang Nhật Bản đạt hơn 10 triệu đô la, Đài Loan hơn 1 triệu đô la...
1.1.3.3. Tình hình xuất khẩu cá ngừ của Việt Nam
Nói về tình hình tiêu thụ cá ngừ trên thế giới, các thị trường như Nhật Bản,
Mỹ, EU… vẫn chiếm ưu thế.

10
5%2% 3%
24%
66%
Janpan 66%
USA 24%
Thailand 5%
Malaisia 2%
Other 3%
Hình 1.9. Nhập khẩu cá ngừ mắt to tươi đông lạnh từ Việt Nam của một số
quốc gia năm 2004.
Theo báo cáo mới nhất của Tổng cục Hải quan Việt Nam: Quý I/2008, Việt Nam
đã xuất khẩu được 8.788 tấn cá ngừ với tổng trị giá xấp xỉ 28,4 triệu USD, giảm 25,1%
về khối lượng (KL) và 32,5% về giá trị (GT) so với cùng kỳ năm trước. Trong đó, riêng
tháng 3, cả nước đã xuất khẩu 4.837 tấn cá ngừ tương đương 16,3 triệu USD, tăng
13,1% về lượng, nhưng giảm 4,3% về giá trị so với cùng kỳ năm trước.
Ba tháng đầu năm 2010, xuất khẩu cá ngừ của cả nước đạt 19,7 nghìn tấn, đạt
giá trị 84,3 triệu USD, tăng 96,8% về khối lượng và 146,2% về giá trị so với cùng
chu kỳ năm 2009. Tháng 3 năm 2010, xuất khẩu cá ngừ sang một số thị trường
chính đạt mức tăng trưởng cao về giá trị như: Mỹ (167,2%), Nhật Bản (101,2%),
Canada (137,2%) và Croatria (196,2%), LiBăng tăng mạnh với (249,6%) so với
cùng kỳ năm ngoái. Trong đó, các nước EU (chủ yếu là Đức, Hà Lan và Tây Ban
Nha) lại giảm giá trị nhập khẩu mặt hàng này từ Việt Nam (từ 6,1% - 33,5%) so với
cùng kỳ năm 2009 . Tính đến hết ngày 30/11/2010, Mỹ đã nhập khẩu trên 27.000
tấn cá ngừ từ Việt Nam, đạt trị giá 120 tiệu USD, tăng 54,6 % về khối lượng và 94,6
% về giá trị so với cùng kỳ năm 2009.
Với thị trường EU, Việt Nam đã xuất khẩu trên 15.690 tấn cá ngừ, trị giá gần
57 triệu USD, tăng 3,9% về khối lượng và 12% về giá trị so với cùng kỳ năm ngoái.

11
Riêng tại Nhật, do nhu cầu tiêu dùng của người dân, sử dụng cá ngừ để chế biến
món ăn Nhật (sushi và sashimi) vẫn ở mức cao. Tính đến 11 tháng năm 2010, Nhật Bản
đã nhập khẩu trên 4.350 tấn cá ngừ từ Việt Nam, trị giá trên 20,8 triệu USD.
Có thể nói năm 2010 được coi là năm thành công của cá ngừ Việt Nam. Khối
lượng xuất khẩu cá ngừ cả năm 2010 đạt khoảng 82,6 nghìn tấn trị giá 287 triệu
USD. Giá xuất khẩu trung bình sang các thị trường chính (Mỹ, EU, Nhật Bản) đều ở
mức cao 4,41 USD/kg, 3,6 USD/kg và 4,78 USD/kg [5] .
Theo số liệu thống kê của Tổng cục Hải quan Việt Nam, xuất khẩu cá ngừ
trong tháng 10/2011 vẫn tiếp tục tăng so với cùng kỳ năm ngoái, 28,6% - tương
đương 314,41 triệu USD. Mười tháng qua, ngoài 3 thị trường truyền thống là Mỹ,
EU và Nhật Bản, cá ngừ Việt Nam đã xâm nhập vào nhiều thị trường khác, nâng
tổng số thị trường NK cá ngừ của Việt Nam (tính tới hết tháng 10/2011) lên 87 thị
trường, gần gấp đôi so với đầu năm [8].
Theo Hiệp hội Chế biến và Xuất khẩu Thủy sản Việt Nam (VASEP), trong 3
tháng đầu năm 2012, xuất khẩu cá ngừ Việt Nam sang Nhật Bản đạt 24,6 triệu USD,
tăng 99,5% so với cùng kỳ năm ngoái. Trong đó, giá trị xuất khẩu cá ngừ tươi, đông
lạnh và khô chiếm tới hơn 94%, đạt 24,9 triệu USD, tăng 101,8% so với cùng kỳ
năm ngoái [9].
Trong những tháng đầu năm 2012, một trong những thị trường nhập khẩu chủ
lực của cá ngừ Việt Nam là Tuy-ni-di đã gây ra nhiều bất ngờ với tốc độ tăng
trưởng lên tới 3 con số, hơn 521%. Đối với thị trường Xu-đăng, chỉ riêng trong
tháng 1/2012 giá trị xuất khẩu cá ngừ của Việt Nam sang thị trường này đã lớn hơn
tổng giá trị xuất khẩu cá ngừ sang nước này trong cả năm ngoái với tốc độ tăng
trưởng lên đến 356,6%. Điều này đã đưa Xuđăng trở thành một trong mười thị
trường nhập khẩu nhiều nhất cá ngừ của Việt Nam, trong đó chủ yếu là cá ngừ đóng
hộp.
Tuy nền kinh tế của các quốc gia thuộc khối EU gặp nhiều khó khăn do ảnh
hưởng cuộc khủng hoảng nợ công kéo dài nhưng thị trường nhập khẩu nhiều nhất cá
ngừ của Việt Nam trong năm qua là Đức vẫn không sụt giảm đáng kể. Thêm vào

12
đó, thị trường Italia vẫn giữ được tốc độ tăng trưởng cao ở mức 2 con số, đạt 85,2%.
Thị trường Ca-na-đa cũng có dấu hiệu tăng trưởng cao do sự chuyển dịch trong tỷ
trọng giá trị xuất khẩu từ sản phẩm cá ngừ có giá trị thấp sang sản phẩm cá ngừ có
giá trị cao [10].
1.1.4. Phế liệu từ cá ngừ và hướng tận dụng phế liệu
1.1.4.1. Phế liệu cá ngừ
Từ ngành chế biến thủy sản tạo ra một khối lượng phế liệu dồi dào, ước tính từ
40-60% so với khối lượng nguyên liệu chế biến, tỷ lệ này tùy thuộc vào nguyên
liệu, dạng sản phẩm chế biến. Thông thường phế liệu cá ngừ bao gồm: đầu, xương,
da, nội tạng… Tỷ lệ giữa các thành phần phế liệu với nhau cũng phụ thuộc vào
giống loài. Trong đó đầu và xương chiếm tỷ lệ lớn, khoảng 30%. Lượng phế liệu
lớn này đòi hỏi phải có các biện pháp xử lý nhằm bảo vệ môi trường, nâng cao giá
trị của nguyên liệu từ đó nâng cao hiệu quả kinh tế.
Riêng đối phế liệu cá ngừ, ngoài sản lượng lớn chúng còn chứa nhiều chất dinh
dưỡng quý nên việc tận dụng phế liệu của chúng luôn được coi trọng và không
ngừng phát triển công nghệ.
1.1.4.2. Hướng tận dụng phế liệu
Từ lâu phế liệu của ngành chế biến thủy sản đã không còn được gọi là “phế
liệu” nữa vì bản thân nó còn chứa nhiều các chất có thể tận dụng: hàm lượng protein
cao, các chất dinh dưỡng quý : ω-3, DHA,vitamin... các enzyme, các chất có hoạt
tính sinh học, các chất phục vụ cho y học, thực phẩm... Các hướng tận dụng phế liệu
từ nguyên liệu thủy sản:
 Sản xuất bột cá, dầu cá
Là hướng tận dụng thường gặp nhất ở các nước có ngành chế biến và nuôi
trồng phát triển, mục đích của sản xuất bột cá là tận dụng nguồn protein, chất
khoáng, vitamin... trong nguyên liệu còn lại để bổ sung vào thực phẩm, tùy vào chất
lượng và hàm lượng protein mà nó có thể bổ sung vào thực phẩm cho con người

13
hay thức ăn chăn nuôi. Đối với bột cá làm từ phế liệu chủ yếu là sử dụng làm thức
ăn cho chăn nuôi vì hàm lượng protein không cao.
Đối với dầu cá, nó là nguồn cung cấp năng lượng rất tốt trong thức ăn thuỷ sản
và còn chứa các vitamin thiết yếu. Dầu cá có các axít béo thiết yếu, rất giàu các axit
béo không bão hòa cao độ. Dầu cá, cũng như bột cá, được thêm vào khẩu phẩn ăn
thủy sản với nhiều mức khác nhau. Đặc biệt với phế liệu cá ngừ, với hàm lượng dầu
cao, nên chúng thường được tận dụng để sản xuất dầu cá.
 Sản xuất sản phẩm thủy phân
Ra đời cùng với sự phát triển của công nghệ enzyme, bột đạm thủy phân là sản
phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, được sử dụng làm thức ăn cho con người và động
vật. Thành phần dinh dưỡng của bột đạm thủy phân chủ yếu là peptit hòa tan và các
acid amin hòa tan. Sản phẩm này có thể được sử dụng trong thức ăn cho người hoặc
cho động vật bởi những ưu điểm của nó về mùi vị, dinh dưỡng, và khả năng hấp
thu.
Ngoài ra trong sản phẩm này cũng có chứa các thành phần khác như: các
Vitamin, các khoáng chất Ca, P,…và còn một lượng mỡ rất thấp (<10%).
 Sản xuất collagen, Gelatin
Là một hướng đi mới trong tận dụng phế liệu thủy sản bởi các nguyên liệu
truyền thống để sản xuất collagen, gelatin: phế liệu heo, bò... đang có nguy cơ mất
an toàn thực phẩm với nhiều bệnh như: bò điên, tai xanh ở heo...
Giá trị kinh tế và nhu cầu của sản phẩm này rất cao vì được ứng dụng nhiều
trong các lĩnh vực: thực phẩm, mỹ phẩm, dược phẩm...
 Tận thu enzyme và các chất có hoạt tính sinh học từ nội tạng

Cũng là một hướng đi mới, phát triển cùng với sự phát triển của công nghệ sinh học.

Ở nước ta đã có nhiều các công trình nghiên cứu tách chiết enzyme từ nội tạng
các loài thủy sản có sản lượng lớn : cá tra, cá basa, tôm...
 Bột khoáng :

Ở nước ta đây là lĩnh vực mới chưa được nghiên cứu nhiều. Tuy nhiên đây sẽ
là hướng có nhiều triển vọng. Bột khoáng từ xương cá chứa hàm lượng canxi cao.

14
Hơn nữa trong xương cá có tỉ lệ giữa canxi và phốtpho phù hợp có thể sử dụng
để bổ sung canxi trong thực phẩm. Tuy nhiên, cho đến nay, xương cá được dùng
chủ yếu để bổ sung vào thức ăn cho nuôi trồng thủy sản và gia súc. Lượng bột
khoáng được sản xuất nhiều ở Thái Lan, Trung Quốc, Ấn Độ...
Vì nguồn tài nguyên biển có hạn và đang dần cạn kiệt nên cần phải sử dụng có
hiệu quả cao để tận dụng hết nguồn nguyên liệu, đáp ứng nhu cầu tiêu dùng của con
người và tăng thêm giá trị trong các ngành thực phẩm, công nghiệp chế biến thức ăn
và công nghiệp dược phẩm, làm tăng lợi nhuận cho ngành và quan trọng đây là một
giải pháp thân thiện với môi trường, giải quyết lượng phế thải rất lớn từ ngành công
nghệ chế biến [6].
1.2. Tổng quan về enzyme Protease và sự thủy phân protein bằng enzyme
1.2.1. Giới thiệu về enzyme protease
Protease là nhóm enzyme xúc tác cho sự thủy phân liên kết peptid(-CO – NH -
) trong phân tử protein, polypeptide và các cơ chất tương tự theo cơ chế sau:
H2N-CH–CO–NH–CH–CO-…-NH–CH-COOH
R1 R
2
R
x
H2N- CH – COOH + H2N– CH – CO … NH – CH - COOH
R2
R
1 Rx
Trong các nhóm protease thì protease tiêu hóa được nghiên cứu sớm và nhiều
nhất. Từ thế kỷ 18 nhà khoa học Reomur đã phát hiện ra trong dạ dày chim có
tác nhân xúc tác cho quá trình thủy phân protease. Năm 1836, Schwan đã quan sát
được quá trình thủy phân trong dịch vị của dạ dày 30 năm sau các nhà khoa học đã
tách được enzyme này và lấy tên là pepsin.
Trong vòng 10 năm sau đó nhiều enzyme của hệ tiêu hóa cũng được phát hiện.
Trong đó phải kể đến sự phát hiện và tách chiết được enzyme trypsin từ dịch tụy
vào năm 1857 của Corvisart vì đây là protease đầu tiên thu nhận được dưới dạng
chế phẩm. Năm 1862 Danilevxki đã tách được trypsin và amylase tụy tạng khi

15
ông sử dụng phương pháp hấp thụ trên colodion.
Từ năm 1950 trở lại đây trên thế giới có hàng loạt protease động vật và thực
vật đặc biệt từ vi sinh vật được tách chiết nghiên cứu : Năm 1970, Kerry
T.Yasunobu và James Mc Conn đã nghiên cứu tách chiết protease trung tính từ môi
trường nuôi B.Subtilis.
Những kết quả đạt được từ những nghiên cứu về protease vi sinh vật đã góp
phần mở rộng quy mô sản xuất và ứng dụng của nhóm enzyme này trong các lĩnh
vực của đời sống. Hiện nay số lượng enzyme sản xuất hàng năm trên thế giới vào
khoảng 300.000 tấn với doanh thu từ hoạt động này lên tới 500 triệu USD. Những
nước có công nghệ sản xuất và ứng dụng protease phát triển trên thế giới là: Đan
Mạch, Nhật Bản, Mỹ, Anh, Pháp, Hà Lan, Trung Quốc, Đức, Aó . . .
Ở Việt Nam cũng có nhiều công trình nghiên cứu sử dụng protease tập trung
vào tách chiết, tinh chế, nghiên cứu một số đặc tính của enzyme…một số công trình
như:
- Nguyễn Lân Dũng, Đào Trọng Hùng (1964) đã nghiên cứu sử dụng protease
A.oryzase để thủy phân thịt cá trong quá trình sản xuất nước mắm. Kết quả thu
được cho thấy rằng sử dụng enzyme này sẽ rút ngắn quá trình sản xuất.
- Nguyễn Trọng Cẩn và cộng sự nghiên cứu và cho kết quả có thể dùng môi
trường chứa protease của nấm mốc A.orezae 29A để rút ngắn thời gian chế biến
nước mắm.
Các công nghiên cứu trên đã góp phần thúc đẩy lĩnh vực nghiên cứu về
protease của nước ta phát triển. Tuy nhiên vấn đề về enzyme vẫn còn nhiều điều
chưa sáng tỏ. Vì vậy để ứng dụng enzyme một cách có hiệu quả trong sản xuất đòi
hỏi chúng ta phải nghiên cứu nhiều hơn nữa.
1.2.2 Ứng dụng của enzyme protease
Các proteaase được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực trong cuộc sống
cũng như nghiên cứu, sản xuất.
Ứng dụng trong công nghiệp :
+ Trong công nghiệp chế biến sữa.

16
Trong quá trình chế biến sữa ở đây chủ yếu sử dụng các proteinase có tác dụng
làm đông sữa như : renin, pepsin, và một số protease vi sinh vật khác trong quá trình
sản xuất phomat. Khi đó dưới tác dụng của vi khuẩn lên men lactic sẽ tạo cho
phomat có hương vị đặc biệt. phomat nổi tiếng nhất là phomat của Pháp. + Trong
công nghiệp thực phẩm:
Trong công nghiệp thịt: proteaase được dùng để làm mềm thịt và tăng hương vị
sau quá trình chế biến, protease được sử dụng nhiều trong các sản phẩm đồ hộp thịt.
Trong sản xuất nước giải khát: protease được sử dụng để làm trong bia và
trong nước hoa quả. Nó cũng được sử dụng trong quá trình sản xuất rượu.
+ Trong ngành chế biến thủy sản
Protease được nghiên cứu nhiều trong quá trình sử dụng để thủy phân thịt cá
khi sản xuất nước mắm. Bản thân nguyên liệu chứa enzyme protease trong nội tạng
đã thủy phân một phần thịt cá tuy nhiên enzyme đó yếu nên quá trình thủy phân xảy
ra rất chậm làm kéo dài thời gian chế biến. Việc đưa thêm enzyme protease từ bên
ngoài làm tăng quá trình thủy phân rút ngắn thời gian chế biến từ đó giảm thời gian
và chi phí sản xuất mang lại hiệu quả kinh tế.
Sử dụng protease trong quá trình đánh vẩy cá: khi quá trình xử lí cơ học
không thực hiện được.
Trong quá trình sử dụng enzyme thủy phân thịt cá phải chú ý : ngoài phản ứng
tạo ra sản phẩm chính thì quá trình đó còn tạo ra một số sản phẩm phụ như : phản
ứng thủy phân protein thành các acid amin còn có các sản phẩm phụ như phân hủy
acid amin thành các sản phẩm thứ cấp, những sản phẩm phụ này có thể gây hại cho
sức khỏe hoặc làm giảm giá trị của sản phẩm. Do đó cần phải có những nghiên cứu
kĩ để tối ưu hóa các qui trình sản xuất.
+ Trong công nghiệp sản xuất thức ăn chăn nuôi: protease được sử dụng để thủy
phân thịt cá thu nhận protein bổ sung vào thức ăn chăn nuôi. Nguồn protein này
được đánh giá rất cao bởi đây là những protein có giá trị dinh dưỡng và dễ hấp thụ.
+ Trong các ngành công nghiệp khác:

17
Trong công nghệp dệt : papain và protease từ vi sinh vật được sử dụng để làm
sạch tơ tự nhiên, tẩy hồ tơ nhân tạo. Một số tơ nhân tạo thường được hồ bằng dung
dịch như casein hay gelatin do đó khi rũ hồ bằng protease sẽ không làm ảnh hưởng
đến chất lượng của sợi.
Trong công nghiệp thuộc da: protease được sử dụng để làm mềm da, làm sạch
và tẩy lông. Các protease làm mềm biểu bì thủy phân một số liên kết của sợi
collagen. Khi sử dụng protease để xử lý tính đàn hồi của da cũng tăng lên.
Trong công nghiệp sản xuất bột giặt và các chất tẩy rửa.
+ Trong y học và dược phẩm:
Proteaza được sử dụng để sản xuất các loại thuốc làm tăng khả năng tiêu hoá
protein, dùng để phân giải các cục protein trong cơ thể, chữa bệnh nghẽn tim mạch,
tiêu mủ các vết thương, các ổ viêm, làm thông đường hô hấp…Cũng có thể dùng
proteaza để thuỷ phân sơ bộ protein làm môi trường nuôi cấy vi sinh vật để sản xuất
nhiều loại thuốc.
+ Trong nông nghiệp:
Proteaza được sử dụng trong chăn nuôi để phân giải sơ bộ protein trong thức
ăn, làm tăng khả năng hấp thụ thức ăn của động vật, hoặc dùng sản xuất các dịch
thuỷ phân giàu đạm bổ sung vào thức ăn của gia súc gia cầm.
Ví dụ: Proteaza được sử dụng để thuỷ phân phế liệu bột cá, thịt cá trộn vào thức ăn
gia súc, sản xuất dịch thuỷ phân giàu đạm bổ sung thức ăn cho gia súc và gia
cầm[1].
1.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân của enzyme
Tốc độ thuỷ phân bằng enzyme chịu ảnh hưởng của rất nhiều yếu tố, cụ thể là [4]:
- Ảnh hưởng của nồng độ enzyme: khi nồng độ enzyme thấp, lượng cơ
chất lớn, vận tốc thuỷ phân phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ enzyme. Khi nồng độ
enzyme tăng thì tốc độ phản ứng thuỷ phân tăng đến một giá trị giới hạn v = vmax ,
nếu nồng độ enzyme tiếp tục tăng, tốc độ phản ứng thuỷ phân bởi enzyme tăng
không đáng kể, thậm chí không tăng.

18
- Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất: nồng độ cơ chất có ảnh hưởng lớn tới tốc
độ phản ứng thuỷ phân, khi càng tăng nồng độ cơ chất, tốc độ phản ứng thuỷ phân càng
tăng, nhưng khi tốc độ phản ứng thuỷ phân đạt đến giới hạn v = vmax, nếu tiếp tục
tăng nồng độ cơ chất, vận tốc phản ứng thuỷ phân hầu như không tăng.
- Ảnh hưởng của các chất kìm hãm: chất kìm hãm (hay chất ức chế) là
những chất vô cơ hay hữu cơ mà khi có sự hiện diện của chúng, enzyme có thể bị giảm
hoặc mất hoạt tính. Với mỗi enzyme ta có các chất kìm hãm khác nhau, vì vậy khi sử
dụng enzyme ta phải biết rõ các chất kìm hãm của nó để điều chỉnh phản ứng.
- Ảnh hưởng của các chất hoạt hoá: chất hoạt hoá là những chất khi có
mặt trong phản ứng có tác dụng làm tăng hoạt tính enzyme, các chất này có bản chất
hoá học khác nhau, có thể là ion kim loại, anion hoặc các chất hữu cơ. Tuy nhiên
các chất hoạt hoá chỉ có tác dụng trong giới hạn nồng độ xác định. Khi dùng quá
nồng độ cho phép, hoạt độ enzyme sẽ giảm.
- Ảnh hưởng của nhiệt độ: enzyme là protein có hoạt tính xúc tác nên kém
bền với nhiệt, chúng chỉ có hoạt tính trong khoảng nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ làm
chúng biến tính. Trong khoảng nhiệt độ đó, khi nhiệt độ tăng tốc độ phản ứng thuỷ
phân tăng. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng thuỷ phân do enzyme xúc
tác được đặc trưng bằng hệ số:
Q10=
kt 10
k
Với
K
t : Hằng số tốc độ phản ứng tại nhiệt độ t
K
t+10 : Hằng số tốc độ phản ứng tại nhiệt độ t + 100
C
Người ta đã xác định được hệ số Q10 của các loại enzyme trong cơ thể cá
trong khoảng từ 2 – 3, cá biệt có thể lên đến 7 như phản ứng Hemoglobin trong máu cá.
Vùng nhiệt độ tạo cho enzym có hoạt độ cao nhất gọi là vùng nhiệt độ thích
hợp của enzym, trong đó có một giá trị nhiệt độ mà ở đó, tốc độ enzym đạt cực đại gọi
là nhiệt độ tối thích. Với đa số enzyme, vùng nhiệt độ thích hợp trong khoảng 40 -
500
C. Nhiệt độ làm cho enzyme mất hoàn toàn hoạt tính gọi là nhiệt độ tới hạn, đa số
enzyme có nhiệt độ tới hạn khoảng 700
C; với các enzyme bền nhiệt (bromelin,

19
papin…), nhiệt độ tới hạn có thể cao hơn. Nhiệt độ thích hợp đối với một enzyme
có sự thay đổi khi có sự thay đổi về pH, nồng độ cơ chất…
- Ảnh huởng của pH: pH có ảnh hưởng mạnh mẽ đến hoạt tính của enzyme
vì pH ảnh hưởng đến mức độ ion hoá cơ chất, ion hoá enzyme và đến độ bền của
protein enzyme. Đa số enzyme có khoảng pH thích hợp từ 5 – 9. Với nhiều
proteaza, pH thích hợp ở vùng trung tính nhưng cũng có một số proteaza có pH
thích hợp trong vùng (pepxin, proteaza- của vi sinh vật…) hoặc nằm trong vùng
kiềm (tripsin, subtilin,…). Với từng enzyme, giá trị pH thích hợp có có thể thay đổi
khi nhiệt độ, loại cơ chất… thay đổi.
- Ảnh hưởng của thời gian thủy phân: thời gian thủy phân cần thích hợp
để enzyme phân cắt các liên kết trong cơ chất, tạo thành các sản phẩm cần thiết của
quá trình thuỷ phân nhằm đảm bảo hiệu suất thuỷ phân cao, chất lượng sản phẩm
tốt. Thời gian thuỷ phân dài, ngắn khác nhau tuỳ thuộc vào loại enzyme, nồng độ cơ
chất, pH, nhiệt độ, sự có mặt của chất hoạt hoá, ức chế… Trong thực tế, thời gian
thuỷ phân phải xác định bằng thực nghiệm và kinh nghiệm thực tế cho từng quá
trình thuỷ phân cụ thể.
- Ảnh hưởng của lượng nước: nước vừa là môi trường để phân tán enzyme
và cơ chất lại vừa trực tiếp tham gia phản ứng nên tỷ lệ nước có ảnh hưởng lớn đến tốc
độ và chiều hướng và là một yếu tố điều chỉnh phản ứng thuỷ phân bởi enzyme.
1.3. Tổng quan về bột khoáng
1.3.1. Giới thiệu chung về khoáng
Khoáng bao gồm các nguyên tố vô cơ cần thiết cho quá trình sinh trưởng và
phát triển của cơ thể. Căn cứ theo nhu cầu, khoáng được chia làm 2 nhóm đa lượng
và vi lượng.
Khoáng đa lượng bao gồm các nguyên tố rất cần thiết cho cơ thể và cần với số
lượng lớn, trên 100mg mỗi ngày. Khoáng đa lượng bao gồm Na, Ca, P, Mg, Cl, K,
S. Chúng có vai trò quan trọng trong việc kiến tạo cơ thể, xương, răng; tạo các hệ
cân bằng kiềm toan, quân bình nước trong và ngoài tế bào; có vai trò quan trọng
trong việc dẫn truyền thần kinh, điều hoà áp suất thẩm thấu cơ thể .

20
Khoáng vi lượng bao gồm các nguyên tố cần thiết cho cơ thể nhưng với số
lượng rất ít. Lượng cần dùng mỗi ngày của một người trưởng thành là vài trăm μg
(selen, asen) cho đến một vài μg ( sắt, iod). Nhóm khoáng vi lượng bao gồm các
nguyên tố như: Fe, Cu, Zn, Mn, Co, I, Cr, Se,… Chúng là một thành phần quan
trọng của các enzyme, vitamin và hoocmon hay tham gia vào một số các phản ứng
trao đổi chất nhất định có vai trò như là coenzyme xúc tát hay hoạt hóa; hỗ trợ các
phản ứng hóa học trong cơ thể; giúp cơ thể sử dụng chất đạm, mỡ và đường, giúp
làm vững chắc xương và điều khiển thần kinh, cơ. Các nguyên tố vi lượng còn điều
hòa hoạt động của cơ thể, tương tác với các chất khác như các vitamin,…[11].
Trong cơ thể của con người và động vật , Canxi (Ca) là một thành phần thiết
yếu của sự sống. Nó là khoáng chất quan trọng nhất tham gia vào sự hình thành cấu
trúc xương và màng tế bào. Canxi tham gia vào các quá trình sinh lý và sinh hóa,
bao gồm quá trình đông máu, điều hòa hoạt động co rút cơ, giúp dây thần kinh hoạt
động và điều hòa hoạt động trao đổi ion giữa các màng tế bào. Nó cũng đóng vai trò
quan trọng trong việc tiết hoocmon, enzyme hệ tiêu hóa và truyền phát tín hiệu từ
não bộ.
Các nguồn phổ biến nhất của canxi là sữa và các sản phẩm sữa. Tuy nhiên, việc
tiêu thụ sữa và các sản phẩm sữa đã giảm dần trong vài thập kỷ qua do mức chất
béo trong sữa cao nên sử dụng nhiều sản phẩm từ sữa sẽ làm trọng lượng tăng và
gây ra hiện tượng béo phì ở các nước phát triển. Hơn nữa, ở một số nước đang phát
triển như Việt Nam, sữa rất đắt so với thu nhập của người dân. Vì các cơ thể thường
thiếu hụt canxi nên hiện nay nhiều hãng thực phẩm thường chú trọng việc bổ sung
canxi nhân tạo. Canxi cũng có một chút trong các loại rau quả nhưng thường thì cơ
thể khó hấp thụ.
Theo cơ quan dinh dưỡng Hoa Kỳ ( RDA) , trung bình một người trưởng thành
mỗi ngày cần cung cấp tối thiểu 800mg, 350mg magie và tối đa cần 2400mg Natri
canxi. Lượng canxi cần nhiều hơn ở trẻ sơ sinh, trẻ em, phụ nữ mang thai và người
già [12].
Ở động vật lượng chất khoáng chiếm 2-4% trọng lượng cơ thể tôm cá, một

21
nửa lượng chất khoáng đó là yếu tố tạo hình. Cơ thể tôm cá không thể sản xuất được
các chất khoáng vì vậy các chất khoáng trên phải là thành phần cần thiết và bắt buộc
của khẩu phần ăn. Ở cá một phần chất khoáng từ môi trường nước được hấp thụ qua
mang. Vai trò của chất khoáng đối với tôm cá chủ yếu là quá trình tạo vỏ cho tôm,
xương, vây, vẩy cho cá.
Chất khoáng rất cần thiết cho cơ thể để hoàn thiện các cấu trúc chức năng, tăng
cường sức đề kháng giúp chúng ta sống khỏe mạnh. Nếu không được cung cấp đầy
đủ thì sẽ dẫn đến một số bệnh. Ví dụ như bệnh loãng xương do thiếu canxi, bệnh
tim mạch và đột tử do thiếu magie, bệnh bướu cổ do thiếu iod, bệnh thiếu máu do
thiếu sắt,…Do vậy, cần phải có chế độ ăn uống hợp lý để có thể cung cấp đầy đủ
các chất khoáng cần thiết cho sự sống của cơ thể.
1.3.2. Vai trò của canxi
Canxi chiếm 1,5-2% trọng lượng cơ thể, trong đó 99% tồn tại trong xương,
răng, móng chân, móng tay, chỉ có 1% tồn tại trong máu, trong tổ chức tế bào và
dịch ngoài tế bào.
Canxi giữ vai trò truyền dẫn thông tin, canxi tham gia hầu hết các hoạt động
của cơ thể và của tế bào.
- Vai trò của canxi đối với xương : Trong cơ thể con người tồn tại hai mức nồng độ
canxi theo tỷ lệ ổn định: Nồng độ canxi của xương gấp 10.000 lần nồng độ canxi
của máu. Canxi rất cần thiết cho quá trình hình thành và tạo cấu trúc cho xương.
Khi thiếu canxi, canxi trong xương phải chuyển một phần cho máu, dần dần
xương bị loãng, gây ra bệnh loãng xương.
- Vai trò của canxi trong hệ thống miễn dịch [13] :
Hệ thống miễn dịch là bác sĩ tuyệt vời trong cơ thể con người, hệ thống miễn
dịch đóng vai trò vệ sĩ, nó bảo vệ cơ thể con người khỏi bị nhiễm bệnh, đồng thời
phát sinh phản ứng miễn dịch với một số bệnh đã mắc. Canxi đảm nhiệm vai trò
viên sĩ quan chỉ huy quá trình phản ứng miễn dịch. Tế bào trắng là thành viên quan
trọng nhất trong hệ miễn dịch. Khi vi khuẩn độc tố gây bệnh, dị vật và vật chất dị

22
thường sản sinh trong cơ thể (như tế bào ung thư…) xâm nhập cơ thể, thông tin đó
truyền cho tế bào trắng, tế bào trắng lập tức di chuyển đến những bộ phận nhiễm
bệnh, bao vây và tiêu diệt vi khuẩn và độc tố gây bệnh.
Canxi chính là nguyên tố phát hiện sớm những tác nhân gây bệnh xâm nhập
vào cơ thể, vì canxi giữ vai trò sứ giả thông tin thứ hai. - Vai trò của canxi trong hệ
thần kinh:
Ion canxi có vai trò quan trọng trong truyền dẫn thần kinh. Khi cơ thể thiếu
canxi thì hoạt động truyền dẫn thần kinh bị ức chế, công năng hưng phấn và công
năng ức chế của hệ thần kinh bị suy giảm.
- Vai trò của canxi trong cơ bắp:
Công năng sinh lý của cơ bắp chủ yếu nhờ vào sự co giãn của các sợi cơ để
hoàn thành công năng của các khí quan vận động của cơ thể, ion canxi đóng vai trò
quan trọng trong hoạt động co giãn của cơ bắp.
+ Thiếu canxi kéo dài thì khả năng đàn hồi của cơ bắp kém .
+ Thiếu canxi biểu hiện ở cơ tim co bóp kém, chức năng chuyển máu yếu, khi
lao động, vận động, lên gác sẽ cảm thấy tinh thần hồi hộp, thở dốc, vã mồ hôi.
- Các vai trò khác của canxi :
+ Canxi tham gia vào quá trình làm đông máu, giảm thiếu máu thấm ra ngoài
mao mạch. Canxi có tác dụng bổ trợ điều trị đối với một số chứng bệnh xuất huyết
và những bệnh dị ứng.
+ Canxi có tác dụng kích hoạt enzyme nên có tác dụng giảm mỡ máu và giảm
béo đối với chứng béo phì và hỗ trợ enzym phân giải protit.
+ Canxi làm cho các tế bào kết dính với nhau. Hàng tỷ tế bào trong cơ thể kết
dính với nhau mà cấu trúc nên tim, gan, tỳ, phổi, thận…..đó là tác dụng của ion
canxi hỗ trợ quá trình kết dính đó.
+ Ion canxi có tác dụng bảo vệ đường hô hấp.
+ Canxi trong máu, trong tổ chức phần mềm tuy chỉ chiếm 1% trọng lượng cơ
thể nhưng vai trò canxi vô cùng quan trọng.
+ Khi cơ thể thiếu canxi: hệ thống tự điều chỉnh nồng độ canxi sẽ điều tiết để

23
duy trì sự ổn định của nồng độ canxi trong máu; sự điều tiết đó diễn ra như sau:
Khi con người hấp thụ canxi trong thức ăn không đủ cho nhu cầu của cơ thể thì
nồng độ canxi trong máu tạm thời giảm xuống, thông tin này truyền qua hệ thần
kinh, tuyến cận giáp nhận được thông tin này lập tức tiết ra hoocmon tuyến giáp
thúc đẩy canxi trong xương (canxi ở dạng hợp chất) chuyển thành ion canxi bổ sung
vào máu để duy trì sự cân bằng canxi trong máu, quá trình điều tiết này diễn ra rất
nhanh chóng, cho nên ta không tự nhận biết được cho dù cơ thể bị thiếu canxi trầm
trọng .Như vậy, thiếu Canxi gây ra tình trạng Canxi di chuyển tác động vào hệ
thống trong cơ thể con người gây ra nhiều chứng bệnh khác nhau mà con người
chúng ta đang mắc phải.
1.3.3. Vai trò của Phospho
Phospho chiếm khoảng 1% khối lượng cơ thể. Đó là một dưỡng chất thiết yếu
cho cuộc sống của con người và động vật. Nó là nền tảng cho tăng trưởng, bảo trì,
và sửa chữa tất cả các mô của cơ thể, cùng với Canxi cấu tạo nên xương, răng, hóa
hợp với Protein, lipit, gluxit để tham gia cấu tạo tế bào và đặc biệt màng tế bào.
Phospho còn tham gia vào quá trình phosphorin hoá trong quá trình hóa học của sự
co cơ. Phospho tồn tại trong cơ thể dưới dạng hợp chất vô cơ, với canxi trong hợp
chất Ca3(PO4)2 để tham gia vào cấu tạo xương. Phospho được hấp thu trong cơ thể
dưới dạng muối Na và K và sẽ được đào thải ra ngoài qua thận và ruột. Nhu cầu
phospho hàng ngày của người trưởng thành là 1-2 gram. Phần lớn phospho vào cơ
thể được phân bố ở mô xương và mô cơ. Khoảng 85% lượng phốt pho trong cơ thể
được tìm thấy trong xương và răng. Phốt pho giúp lọc ra các chất thải trong thận và
góp phần để sản xuất năng lượng trong cơ thể bằng cách tham gia vào sự phân hủy
carbohydrates, protein và chất béo [14].
1.3.4. Khả năng hấp thụ Canxi trong cơ thể
Canxi là khoáng chất rất cần thiết và cũng là chất dễ thiếu nhất trong số các
chất dinh dưỡng cho cơ thể. Khoáng chất này có trong thức ăn hàng ngày, nhưng
không phải khi ăn là hấp thụ được hết canxi vào cơ thể. Không phải cứ cơ thể thiếu

24
canxi thì chỉ cần bổ sung canxi vào là đủ mà chúng ta cần phải cân đối chế độ dinh
dưỡng để đảm bảo rằng lượng canxi cung cấp cho cơ thể có thể hấp thu hết. Nếu
như cơ thể không hấp thu hết hàm lượng canxi bổ sung, tất yếu sẽ dẫn đến quá trình
lắng đọng và gây hại đối với cơ thể.
Canxi hấp thu trong cơ thể thông qua đường tiêu hóa. Vì thế, khả năng hấp thụ
canxi phụ thuộc vào từng tình trạng cơ thể, tuổi tác, các thành phần trong chế độ ăn
uống, vitamin D.
Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hấp thụ Canxi là [15] :
Độ tuổi. Đối với trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ, lúc này, cơ thể đang cần một lượng
canxi lớn để xây dựng bộ xương, vì thế, hàm lượng canxi có thể hấp thu được lên
đến 60%. Tỷ lệ hấp thu canxi sẽ giảm từ 15 – 20% ở tuổi trưởng thành. Do canxi
hấp thụ giảm dần so với tuổi tác của con người, vì thế, để có thể đáp ứng được
lượng canxi cơ thể cần, mỗi lứa tuổi khác nhau cần cung cấp lượng canxi khác
nhau. Đặc biệt cần chú ý chế độ dinh dưỡng của người cao tuổi ( từ 51 tuổi trở lên)
để bổ sung hàm lượng canxi nhiều nhất.
Vitamin D là một yếu tố giúp cải thiện sự hấp thụ canxi. Cơ thể con người có
thể lấy vitamin D từ thực phẩm và nó cũng có thể tạo ra vitamin D khi làn da được
tiếp xúc với ánh sáng mặt trời. Vì vậy, cung cấp đầy đủ lượng vitamin D từ thực
phẩm và tiếp xúc với ánh mặt trời là điều cần thiết để đảm bảo nhu cầu cân đối.
Một số loại thực phẩm khi ăn cùng sẽ làm cản trở việc hấp thụ canxi. Đặc biệt
là các thực phẩm giàu axit oxalic và thực phẩm giàu axit phytic. Các thực phẩm
giàu axit oxalic là rau bó xôi, khoai lang, đại hoàng, và đậu. Thực phẩm giàu axit
phytic bao gồm bánh mì hạt nguyên, đậu, hạt, ngũ cốc và đậu nành.
Chất xơ có thể ảnh hưởng đến việc hấp thụ canxi. Tuy nhiên, nó còn phụ thuộc
và nguồn gốc và bản chất của chất xơ. Các chất xơ cản trở việc hấp thụ canxi điển
hình là chất xơ trong vỏ lúa mạch, vỏ ngũ cốc. Các chất xơ này đặc biệt cản trở việc
hấp thụ canxi khi được kết hợp với các thực phẩm giàu axit oxalic và axit phytic.
Cơ chế bài tiết cũng có thể làm thất thoát một lượng không nhỏ canxi trong cơ
thể.

25
Một số loại thực phẩm khi ăn có thể làm tăng việc thất thoát canxi:
Các thực phẩm giàu natri và protein. Tuy nhiên, một số loại thực phẩm giàu
protein và giàu natri cũng chứa canxi, vì thế có thể giúp hạn chế việc thất thoát
canxi.
Cafein có thể làm tăng bài tiết canxi và làm giảm tỉ lệ hấp thu canxi.
Rượu có thể làm giảm tỉ lệ hấp thu canxi ở ruột. Nó cũng có thể ức chế enzym
trong gan giúp chuyển đổi vitamin D từ đó dẫn đến giảm hấp thu canxi.
Bên cạnh đó, việc hấp thụ canxi cũng bị ảnh hưởng bởi hàm lượng canxi mà cơ
thể có thể hấp thụ trong một khoảng thời gian nhất định. Vì thế, bổ sung canxi cho
cơ thể cần cân đối nhu cầu dinh dưỡng trong cả ngày.
Để cung cấp canxi cho cơ thể, ngoài các thực phẩm thiên nhiên, chúng ta còn
có thể sử dụng các thực phẩm công nghiệp có bổ sung canxi hoặc các viên bổ sung
canxi. Canxi là một chất khoáng và trong công nghệ thực phẩm người ta dùng nó
dưới dạng các loại muối chứa canxi. Sự hấp thu canxi từ các muối này cũng khác
nhau do đó việc lựa chọn loại muối canxi để bổ sung vào thực phẩm cũng cần được
xem trọng.
Ngoài ra sự hấp thu canxi từ các nguồn này còn phụ thuộc vào sự hiện diện của
thức ăn cũng như liều lượng canxi được bổ sung. Người ta thấy rằng canxi được hấp
thu nhiều nhất khi sử dụng với liều lượng thấp hơn 500mg mỗi lần uống. Khi sử
dụng viên thuốc bổ sung canxi thì độ hòa tan của viên thuốc không quan trọng bằng
độ tan rã của viên thuốc, tức là viên canxi cần được tan rã sớm để nhanh chóng
được hấp thu và hấp thu nhiều vào cơ thể. Nhiều nghiên cứu so sánh độ hấp thu của
các loại muối canxi và thấy rằng ở cùng một điều kiện như nhau thì calcium citrate
malate có độ hấp thu là 35%, calcium carbonate là 27%, và tricalcium phosphate là
25%. Còn canxi từ sữa có độ hấp thu là 29% [16].
Canxi từ calcium citrate malate được dùng nhiều trong công nghệ nước giải
khát để tạo độ chua cho dung dịch, đồng thời cung cấp một lượng đáng kể cho sức
khỏe của xương, nó được xem như là một giải pháp tốt đối với thực phẩm chức
năng.

26
Calcium carbonate và tricalcium phosphate ở dạng bột được dùng nhiều trong
công nghệ tăng cường canxi vào thực phẩm như bánh, sữa bột, ngũ cốc ăn liền. Mặc
dù độ hấp thu của chúng không phải là tốt nhất nhưng cũng chấp nhận được, hơn
nữa giá cả lại rẻ nên thường được chọn là một giải pháp kinh tế.
Loại calcium lactate ( tương tự như canxi của sữa) có độ hấp thu tốt và thường
được chọn cho các sản phẩm cao cấp. Tất nhiên đây cũng là nguồn canxi đắt tiền.
Các nhà dinh dưỡng nhận thấy bản thân độ hấp thu của các loại muối canxi
không khác nhau quá nhiều. Tuy nhiên điều cần quan tâm là nồng độ của canxi
trong thực phẩm và các yếu tố liên quan trong bữa ăn làm ảnh hưởng nhiều đến sự
hấp thu của canxi vào cơ thể. Ngoài sự tác động của axit oxalic và phylic ức chế hấp
thu canxi thì việc ăn mặn ( nhiều muối natri clorua) cũng làm tăng đào thải canxi
theo nước tiểu.
1.3.5. Tận dụng phế liệu để sản xuất bột khoáng
Ngành thủy sản nước ta vô cùng phát triển, hàng năm thải ra một lượng phế
liệu rất lớn. Nếu không được tận dụng vừa lãng phí vừa gây ô nhiễm môi trường.
Lượng phế liệu thải ra của quá trình chế biến bao gồm: đầu, xương, vây, vảy,…Các
thành phần này được tận dụng để sản xuất ra các sản phẩm có giá trị hơn như dầu
cá, collagen, gelatin, bột cá, bột khoáng,…Trong đó, bột khoáng là một hướng đi
mới đang được nghiên cứu hiện nay để tận dụng một lượng lớn phế liệu từ đầu,
xương do hàm lượng khoáng cao. Các kết quả cho thấy, xương cá có hàm lượng tro
khá cao (20,11%) với thành phần canxi chiếm tỷ lệ cao nhất (4,49%) so với các bộ
phận khác.[17]. Do vậy, xương cá được xem như một nguồn tiềm năng cung cấp
canxi, một nguyên tố rất cần thiết cho sức khỏe của con người. Bằng quy trình công
nghệ sử dụng hóa chất và enzym để thủy phân và trích ly canxi, các nhà khoa học đã
chính thức tạo ra được sản phẩm bột canxi từ xương cá.
Với thành công này, các nhà khoa học khẳng định, việc sử dụng xương cá vừa
tận dụng nguồn phế liệu từ các nhà máy chế biến thủy sản, vừa gia tăng giá trị sử
dụng của phế liệu, đồng thời giải quyết một phần nhu cầu canxi cho con
người.Thông thường canxi được thu nhận thông qua ăn uống thực phẩm một cách

27
tự nhiên. Tuy nhiên, do nhiều người không có điều kiện ăn uống thực phẩm giàu
canxi tự nhiên nên cơ thể thiếu canxi trầm trọng, có nguy cơ bị loãng xương, nên
cần được bổ sung canxi dưới dạng viên thuốc, dịch hoặc sử dụng thực phẩm có bổ
sung canxi.
Các nghiên cứu cho thấy việc bổ sung canxi thông qua thực phẩm có lợi hơn là
thông qua uống viên canxi, vì hấp thụ hơn và tránh việc lắng đọng canxi tạo sỏi
thận. Vì vậy, việc nghiên cứu tìm các nguồn canxi bổ sung vào chế độ ăn uống là
vấn đề rất cần thiết. Những tài liệu khoa học cho thấy những con cá nhỏ là nguồn
thực phẩm dinh dưỡng giàu canxi và cũng đã có nhiều nghiên cứu về hấp thụ canxi
từ xương cá vào cơ thể bằng phương pháp in vivo.
Tuy nhiên, cũng rất ít tài liệu nói về lợi ích của xương những con cá lớn đối
với sức khỏe con người. Xương của những con cá lớn cũng là một nguyên liệu rất
giàu canxi. Để có thể bổ sung xương cá vào một số loại thực phẩm để tăng cường
canxi thì cần phải làm mềm cấu trúc của nó. Một số phương pháp có thể làm mềm
xương như: sử dụng nước nóng, đun nóng với dung dịch acid acetic, NaOH hay
dùng enzyme để thủy phân xương cá. Hiện Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản II
đang tiến hành nghiên cứu quy trình công nghệ sử dụng hóa chất và enzyme để thủy
phân và trích ly canxi từ phế liệu xương cá tra. Nghiên cứu này chẳng những vừa
tận dụng nguồn phế liệu từ các nhà máy chế biến thủy sản, vừa gia tăng giá trị sử
dụng của phế liệu, đồng thời giải quyết một phần nhu cầu canxi cho con người.
1.3.6. Các phương pháp sản xuất bột khoáng
1.3.6.1. Phương pháp thủy phân sử dụng hóa chất
Sử dụng hóa chất để thủy phân là phương pháp cổ điển được sử dụng từ lâu.
Các hóa chất sử dụng trong quá trình thủy phân có thể là axit ( HCl, H2SO4) hoặc
kiềm (NaOH). Hiệu suất của quá trình thủy phân phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:
nhiệt độ thủy phân, thời gian thủy phân và nồng độ của hóa chất sử dụng. - Ưu điểm
:
Quá trình này được thực hiện trong điều kiện nhiệt độ cao nên rút ngắn được
thời gian thủy phân giảm chi phí sản xuất. Hơn nữa hóa chất dùng cho quá trình
thủy phân là những acid , kiềm thông dụng dễ mua, giá thành rẻ.

28
- Nhược điểm:
+ Thủy phân bằng acid phá vỡ một phần amino axit và phân hủy hoàn toàn
tryptophan.
+ Thủy phân bằng NaOH phá hủy một số axit min thiết yếu của cơ thể như
cysteine, cystine, arginine và methionine. Mặt khác, thủy phân bằng kiềm làm tạo ra
D-amino từ L-amino acid khi amino ở dạng này cơ thể con người không hấp thụ
được nên làm giảm giá trị dinh dưỡng của sản phẩm [3].
+ Sau quá trình thủy phân phải trung hòa acid hoặc kiềm tiêu tốn thêm một
lượng hóa chất và khó kiểm soát được lượng hóa chất dư.
+ Thủy phân bằng hóa chất độc hại hơn phương pháp thủy phân sử dụng
enzyme.
1.3.6.2. Phương pháp thủy phân sử dụng enzyme
Enzyme là một protein xúc tác các phản ứng sinh hóa.
Cũng giống như chất xúc tác bất kì, enzyme được tìm thấy ở cuối quá trình
thủy phân.
- Ưu điểm:
+ Enzym thủy phân có lợi thế là dễ dàng kiểm soát hơn so với thủy phân bằng
hóa học, bảo tồn các giá trị dinh dưỡng của nguyên liệu và không cần hóa chất để
loại bỏ các tác nhân thủy phân sau thủy phân (đối với thủy phân bằng enzyme, chỉ
đơn giản là bất hoạt bằng cách đưa nhiệt độ lên nhiệt độ làm biến tính enzyme).
+ Không gây ảnh hưởng xấu đến môi trường.
- Nhược điểm: phản ứng thủy phân bằng enzyme chịu ảnh hưởng của nhiều
yếu tố tác động nên quá trình thủy phân phải được kiểm soát trong điều kiện chặt
chẽ.
Từ những tìm hiểu về hai phương pháp thủy phân ở trên ta đã thấy được những
ưu và nhược điểm của mỗi phương pháp. Tùy thuộc vào mục đích, mong muốn sản
phẩm của mình mà nhà sản xuất chọn phương pháp thủy phân phù hợp. Trong đề tài
này, em chọn phương pháp thủy phân sử dụng enzyme để sản xuất bột khoáng từ đó
chọn ra các thông số thích hợp cho quá trình sản xuất bột khoáng.

29
CHƯƠNG II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu
2.1.1. Cá ngừ vây vàng
Hình 2.1. Cá ngừ vây vàng
Tên tiếng Anh: yellowfin tuna
Tên khoa học: thunnus albacares (Bonnaterre, 1788)
Ngành (phylum): Chordata
Lớp (class): Actinopterygii
Bộ (order): Perciformes
Họ (family): Scombridae
Giống (genus): Thunnus
Loài (species): Thunnus albacares
2.1.2. Xương cá ngừ vây vàng
Xương cá ngừ vây vàng (yellowfin tuna) có chất lượng còn tốt, không có dấu
hiệu hư hỏng được thu mua tại công ty Trách Nhiệm Hữu Hạn Thịnh Hưng, khu
công nghiệp Suối Dầu, Khánh Hòa. Khối lượng mỗi bộ xương khoảng 13 – 15 kg.
Xương cá đã được cưa nhỏ và bảo quản lạnh trong thùng xốp có chứa đá và được
vận chuyển về phòng thí nghiệm công nghệ chế biến. Tại đây, xương cá được xay
nhỏ bằng máy xay và cân thành các túi nhỏ, mỗi túi gồm 200g và 500g. Các túi này
được bảo quản trong tủ đông ở nhiệt độ từ -18 đến -200
C cho đến khi sử dụng.
2.1.3. Enzyme Protamex
Enzyme Protamex là proteaza có nguồn gốc từ vi sinh vật Bacillus của hãng
Novozyme (Đan Mạch) được tổ chức FAO/WHO cho phép sử dụng. Nó được sản

30
xuất để thuỷ phân protein của thực phẩm. Hiện nay enzyme này đang được sử dụng
rộng rãi cả trong nghiên cứu và trong thực tiễn sản xuất.
Enzyme Protamex có hoạt độ 1,5 AU/g , hoạt động thích hợp trong khoảng
pH = 5,5÷7,5 nhiệt độ 35÷600
C. Protamex bị mất hoạt tính trong 30 phút tại 500
C
hoặc cao hơn khi pH bằng 4 và trong 10 phút tại 850
C hoặc cao hơn khi pH bằng 8.
Sự bất hoạt enzyme Protamex còn phụ thuộc nhiều vào cơ chất, điều kiện môi
trường hoạt động (nồng độ cơ chất, pH …)
Khi ở dạng bột enzyme này rất dễ tan trong nước. Khác với nhiều enzyme
protease khác, Protamex thủy phân protein tạo ra dịch thủy phân không có vị đắng
nên rất phù hợp trong thực phẩm.
2.2. Địa điểm nghiên cứu
Xác định các thành phần hóa học của xương cá ngừ, bột khoáng tại phòng thí
nghiệm Hóa sinh và Viện Công nghệ sinh học và môi trường, Đại học Nha Trang.
Thủy phân xương cá ngừ tại phòng thí nghiệm Công nghệ thực phẩm,Đại học
Nha Trang.
2.3. Nội dung nghiên cứu
2.3.1. Tìm hiểu về cá ngừ và phế liệu cá ngừ, enzyme và quá trình
thủy phân bằng enzyme
2.3.2. Xác định thành phần hóa học của xương cá ngừ vây vàng
2.3.3. Nghiên cứu chế độ thủy phân tối ưu xương cá ngừ vây vàng bằng enzyme Protamex
2.3.3.1. Tỉ lệ enzyme so với nguyên liệu
2.3.3.2. Nhiệt độ thủy phân
2.3.3.3. Thời gian thủy phân
2.3.4. Sản xuất sản phẩm bột khoáng từ xương cá ngừ vây vàng và đánh giá chất
lượng sản phẩm.
2.4. Phương pháp nghiên cứu
2.4.1. Xác định thành phần hóa học của phế liệu xương cá ngừ
Cân khối lượng của mẫu xương cá ngừ đã chuẩn bị để xác định các thành
phần hoá học. Mỗi thành phần hoá học được lặp lại 3 lần. Kết quả của thí nghiệm là
trung bình cộng của 3 lần thí nghiệm trên.

31
Thành phần hóa học của xương cá ngừ được xác định theo sơ đồ sau:
Xương cá ngừ
Nghiền nhỏ
Xác định thành phần hóa học (nước, protein,
lipid, khoáng, canxi, phospho)
Kết quả
Hình 2.2. Xác định thành phần hóa học của xương cá ngừ vây vàng.
2.4.2. Quy trình dự kiến sản xuất sản phẩm bột khoáng từ xương cá ngừ
Xương cá ngừ đã xay nhỏ
Rã đông
- Tỷ lệ enzyme so với nguyên liệu
Thủy phân - Nhiệt độ thủy phân
- Thời gian thủy phân
Bất hoạt enzyme
Lọc Phần lỏng
Phần rắn
Rửa bằng nước nóng
Sấy
Xay nhỏ
Bột khoáng Bao gói, bảo quản
Hình 2.3. Quy trình dự kiến sản xuất bột khoáng từ xương cá
ngừ theo phương pháp thủy phân bằng enzyme.

32
Thuyết minh quy trình
Xương cá ngừ đã xay nhỏ và đông lạnh được rã đông ở trong tủ lạnh qua đêm,
nhiệt độ khoảng 40
C. Cân 200g mẫu và cho vào cốc thủy tinh 500ml, thêm nước
vào. Sau đó khuấy đều hỗn hợp bằng đũa thủy tinh.
Thủy phân: Thực hiện quá trình thủy phân trong bể ổn nhiệt ở pH tự nhiên của
cá, nhiệt độ và thời gian nhất định. Trong quá trình thủy phân thường xuyên khuấy
đảo và theo dõi nhiệt độ của mẫu, chỉ cho phép nhiệt độ thủy phân dao dộng là
0,50
C.
Bất hoạt enzyme: bất hoạt enzyme trực tiếp trên thiết bị ổn nhiệt, nhiệt độ bất
hoạt là 900
C, khuấy đảo đều. Thời gian bất hoạt là 15 phút.
Lọc: Dùng rây để lọc hỗn hợp sau khi thủy phân, tách riêng phần dịch lọc.
Phần rắn đem đi rửa sạch bằng nước nóng để làm sạch lipit và các tạp chất khác.
Sấy : Phần rắn sau khi rửa sạch được đem đi sấy khô ở nhiệt độ 100 - 1050
C
trong thời gian 4h. Sau đó tiến hành xay nhỏ ta thu được bột khoáng.
2.4.3. Bố trí thí nghiệm xác định các thông số kĩ thuật trong quá trình
thủy phân
2.4.3.1. Bố trí thí nghiệm xác định tỉ lệ enzyme so với nguyên liệu
Tiến hành 5 mẫu thí nghiệm, mỗi mẫu có khối lượng 200g với các tỷ lệ
enzyme so với nguyên liệu là: 0,1%, 0,2%, 0,3%, 0,4%, 0,5%. Thủy phân ở pH tự
nhiên của cá, với nhiệt độ thủy phân là 500
C, thời gian thủy phân là 3 giờ, tỷ lệ
nước so với nguyên liệu là 1/1. Sau khi thủy phân, bất hoạt enzyme ở nhiệt độ 900
C
trong thời gian 15 phút. Dùng rây để lọc tách riêng phần rắn ( phần xương) và dịch
lọc. Rửa sạch phần rắn rồi đem đi sấy ở nhiệt độ 100 – 1050
C trong 4h rồi đem xay
nhỏ thu được bột khoáng. Sau đó tiến hành xác định hàm lượng khoáng và hàm
lượng protein còn lại trong bột khoáng.
Mẫu thí nghiệm được tiến hành theo sơ đồ sau:

Mẫu 1
(0,1%)
33
Nguyên liệu đã nghiền nhỏ đông
lạnh (200g)
Rã đông
Thủy phân (tg=3h, t0
C=500
C
N/NL = 1/1, pH tự nhiên)
Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4 Mẫu 5
(0,2%) (0,3%) (0,4%) (0,5%)
Bất hoạt enzyme
Phần
Lọc lỏng
Phần rắn
Rửa
Sấy
Xay
Bột khoáng
Xác định hàm lượng khoáng, protein
Chọn tỷ lệ E/NL thích hợp
Hình 2.4. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ enzyme/NL thích hợp

34
2.4.3.2. Bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ thủy phân thích hợp
Tiến hành 4 mẫu thí nghiệm với 4 nhiệt độ thủy phân khác nhau là 450
C,
500
C, 550
C, 600
C. Thủy phân ở pH tự nhiên của cá trong 3 giờ, với tỷ lệ nước so
với nguyên liệu là 1/1, tỷ lệ enzyme so với nguyên liệu thích hợp đã xác định ở thí
nghiệm trước. Sau khi thủy phân, bất hoạt enzyme ở nhiệt độ 900
C trong thời gian
15 phút, rồi tiến hành lọc để tách xương. Rửa sạch phần rắn rồi đem đi sấy ở nhiệt
độ 100 – 1050
C trong 4h rồi đem xay nhỏ thu được bột khoáng. Sau đó tiến hành
xác định hàm lượng khoáng và hàm lượng protein còn lại trong bột khoáng.

Mẫu 1
(450
C)
35
Nguyênliệuliệuđãđãnghiềnhỏ đông
nhỏ lạnh (200g)
Rã đông
Thủy phân (tg=3h, N/NL = 1/1,
E/NLopt, pH tự nhiên)
Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4
(500
C) (550
C (600
C
Bất hoạt enzyme
Phần
Lọc lỏng
Phần rắn
Rửa
Sấy
Xay
Bột khoáng
Chọn nhiệt độ thủy phân thích hợp
Hình 2.5. Bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ thủy phân thích hợp

36
2.4.3.3. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian thủy phân thích hợp
Tiến hành 6 mẫu thí nghiệm có thời gian thủy phân lần lượt là: 1 giờ, 2 giờ, 3
giờ, 4 giờ, 5 giờ và 6 giờ. Thủy phân ở pH tự nhiên của cá, với tỷ lệ nước so với
nguyên liệu là 1/1, tỷ lệ enzyme so với nguyên liệu thích hợp và nhiệt độ thủy phân
thích hợp đã xác định được ở các thí nghiệm trước. Sau khi thủy phân, bất hoạt
enzyme ở nhiệt độ 900
C trong thời gian 15 phút, rồi tiến hành lọc qua rây để tách
xương. Rửa sạch phần rắn rồi đem đi sấy ở nhiệt độ 100 – 1050
C trong 4h rồi đem
xay nhỏ thu được bột khoáng. Sau đó tiến hành xác định hàm lượng khoáng và hàm
lượng protein còn lại trong bột khoáng.

37
Nguyênliệuliệuđãđãnghiềnhỏ đông
nhỏ lạnh (200g)
Rã đông
Thủy phân ( E/NLopt , t0
opt
,
N/NL = 1/1, pH tự nhiên)
Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4 Mẫu 5
(1h) (2h) (3h) (4h) (5h)
Mẫu 6
(6h)
Bất hoạt enzyme
Lọc
Phần
lỏng
Phần rắn
Rửa
Sấy
Xay
Bột khoáng
Chọn thời gian thủy phân thích hợp
Hình 2.6. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian thủy phân thích hợp

38
2.5. Phương pháp phân tích
- Xác định hàm lượng nước bằng phương pháp sấy ở nhiệt độ 1050
C [2]
- Xác định hàm lượng khoáng bằng phương pháp nung ở nhiệt độ 550÷6000
C
- Xác định đạm tổng số bằng phương pháp Kjeldah [2]
- Xác định hàm lượng protein thô bằng công thức: NTS ×6,25
- Xác định hàm lượng lipit bằng phương pháp Folch.
- Xác định hàm lượng Canxi bằng phương pháp quang phổ hấp phụ nguyên tử
(AAS).
- Xác định hàm lượng Phospho theo AOAC.
2.6. Phương pháp xử lý số liệu
Xử lý số liệu thực nghiệm trên phần mềm Excel.

Luận Văn Tốt Nghiệp Nghiên cứu qui trình sản xuất Bột khoáng từ xương cá ngừ.doc

Luận Văn Tốt Nghiệp Nghiên cứu qui trình sản xuất Bột khoáng từ xương cá ngừ.doc

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Luận Văn Tốt Nghiệp Nghiên cứu qui trình sản xuất Bột khoáng từ xương cá ngừ.doc

Similar to Luận Văn Tốt Nghiệp Nghiên cứu qui trình sản xuất Bột khoáng từ xương cá ngừ.doc (20)

More from DV Viết Luận văn luanvanmaster.com ZALO 0973287149

More from DV Viết Luận văn luanvanmaster.com ZALO 0973287149 (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Luận Văn Tốt Nghiệp Nghiên cứu qui trình sản xuất Bột khoáng từ xương cá ngừ.doc