Hà Thị Thụy Vy * , Nguyễn Văn Mười Trần Thanh Trúc

* Tác giả liên hệ (vyp1114009@gstudent.ctu.edu.vn)

Abstract

The study was conducted to assess the impact on protein hydrolysis by the activity of intracellular protease from head meat of white shrimp (Litopenaeus vannamei). The research’s content includes the influence of freezing storage time on protein hydrolysis process. In addition, activation of the pre-treated intracellular protease enzyme was optimized by using a response surface methodology (RSM) with three factors: temperature, pH and time. Hydrolysis time of protein from shrimp head’meat with the activated intracellular protease was also investigated. The results showed that the freezing storage time was maximum for 6 weeks. The optimal conditions for hydrolysis were found to be a pH of 6.95 combined with a pre-treatment at 57.5°C for 3.78 minutes. At the time, the yield of hydrolysis (DH%) increased up to 41.12%; the protein content reached 44.33 mg/100g after 6 hours of hydrolysis.
Keywords: Activation, head meat shrimp, hydrolysis, protease, response surface methodology (RSM)

Tóm tắt

Nghiên cứu được thực hiện nhằm đánh giá tác động của enzyme protease nội tại đến khả năng thủy phân protein từ thịt đầu tôm thẻ. Nội dung khảo sát bao gồm ảnh hưởng của thời gian trữ đông thịt đầu tôm thẻ đến quá trình thủy phân protein. Bên cạnh đó, quá trình tiền xử lý nhằm kích hoạt protease nội tại được tối ưu hóa theo phương pháp bề mặt đáp ứng với 3 thừa số nhiệt độ, pH và thời gian. Thời gian thủy phân protein thịt đầu tôm bằng protease nội tại sau khi hoạt hóa cũng được nghiên cứu. Kết quả khảo sát cho thấy thời gian trữ đông thịt đầu tôm thích hợp là 6 tuần. Điều kiện kích hoạt enzyme thủy phân đạt tốt nhất khi thịt đầu tôm thẻ được tiền xử lý nhiệt ở nhiệt độ 57,5°C, pH 6,95 và thời gian 3,78 phút. Khi đó, hiệu suất thủy phân (%DH) protein thịt đầu tôm thẻ tăng đến 41,12%, hàm lượng protein đạt 44,33 mg/100 g sau 6 giờ.
Từ khóa: Kích hoạt, phương pháp bề mặt đáp ứng, protease, thịt đầu tôm, thủy phân

Article Details

Tài liệu tham khảo

Asgeirsson, B., Hartemink, R. and Chlebowski, J.F., 1995. Alkaline phosphatase from Atlantic cod (Gadus morhua)-Kinetic and structural properties which indicate adaptation to low temperatures. Comparative Biochemistry and Physiology, Biochem Moi Biol 110: 315-329.

Baek, H.H. and Cadwallader, K.R., 1995. Enzymatic Hydrolysis of Crayfish Processing By-products. Journal of Food Science, 60(5): 929-935.

Cao, W., Zhang, C., Hong, P. and Ji, H., 2008. Response surface methodology for autolysis parameters optimization of shrimp head and amino acids released during autolysis. Food Chemistry, 109(1): 176-183.

Cao, W., Zhang, C., Hong, P., Ji, H., Hao, J. and Zhang, J., 2009. Autolysis of shrimp head by gradual temperature and nutritional quality of the resulting hydrolysate. LWT - Food Science and Technology, 42(1): 244-249.

Cavalheiro, J.M.O., de Oliveira, E.O. and Bora, P.S., 2007. Utilization of shrimp industry waste in the formulation of tilapia (Oreochromis niloticus Linnaeus) feed. Bioresource Technology, 98(3): 602-606.

Gildberg, A. and Stenberg, E., 2001. A new process for advanced utilisation of shrimp waste. Process Biochemistry, 36: 809-812.

Hà Thị Thụy Vy, Trần Thanh Trúc và Nguyễn Văn Mười, 2016. Ảnh hưởng của dung môi và thời gian kết tủa đến hiệu quả tinh sạch sơ bộ enzyme protease trích ly từ thịt đầu tôm. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. Số chuyên đề: Nông nghiệp (1): 9-17.

He, H., Chen, X., Sun, C., Zhang, Y. and Gao, P., 2006. Preparation and functional evaluation of oligopeptide-enriched hydrolysate from shrimp (Acetes chinensis) treated with crude protease from Bacillus sp. SM98011. Bioresource Technology, 97: 385-390.

Heu, M. S., Kim, J and Shahidi, F., 2003. Components and nutritional quality of shrimp processing by-products. Food Chemistry. 82: 235-242.

Kelly, C.G., Agbogbo, F.K. and Holtzapple, M.T., 2006. Lime treatment of shrimp head waste for the generation of highly digestible animal feed. Bioresource Technology, 97: 1515-1520.

Lian, P.Z., Lee, C.M. and Park, E., 2005. Characterization of squid-processing by-product hydrolysate and its potential as aquaculture feed ingredient. J. Agric. Food Chem. 53(14): 5587-5592.

Ngô Thị Hoài Dương, Trang Sĩ Trung và Phạm Thị Đan Phượng, 2008. Kết hợp xử lý sơ bộ bằng acid formic trong qui trình chế biến phế liệu tôm để nâng cao chất lượng chitin-chitosan. Tạp chí Khoa học Công nghệ Thủy sản số 04: 25-29.

Nguyễn Lệ Hà, 2011. Nghiên cứu tách chiết và ứng dụng enzyme protease từ tôm sú Penaeus monodon vào chế biến thủy sản. Luận án Tiến sĩ. Đại học Thủy Sản Nha Trang.

Nilsang, S., Lertsiri, S., Suphantharika, M. and Assavanig, A., 2005. Optimization of enzymatic hydrolysis of fish soluble concentrate by commercial proteases. Journal of Food Engineering, 70: 571-578.

Phạm Văn Sổ và Bùi Thị Như Thuận (1991), Kiểm nghiệm lương thực và thựcphẩm, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội.

Phan Thị Thanh Quế và Bùi Thị Quỳnh Hoa, 2017. Giáo trình Công nghệ chế biến Thủy sản. Nhà xuất bản Đại học Cần Thơ.

Picot, L., Bordenave, S., Didelot, S., Fruitier-Arnaudin, I., Sannier, F., Thorkelsson, G., Bergé, P., Guérard, F., Chabeaud, A. and Piot, J.M., 2006. Antiproliferative activity of fish protein hydrolysates on human breast cancer cell lines. Process Biochem. 41(5): 1217-1222.

Randriamahatody, Z., Syllaa, K.S.B., Nguyen, H.T.M., Donnay-Morenoa, C., Razanamparanyc, L., Bourgougnonb, N. and Bergéa, J.P., 2011. Proteolysis of shrimp by-products (Peaneus monodon) from Madagascar. CyTA - Journal of Food, 9(3): 220-228.

Senthil, A., Mamatha, B.S., Vishwanath, P., Bhat, K.K. and Ravishankar, G.A., 2010. Studies on development and storage stability of instant spice adjunct mix from seaweed (Eucheuma). J Food Sci Technol. 48(6): 712-717.

Sista, R.V., Erickson, M.C. and Shewfelt, R.L., 1997. Quality deterioration in frozen food associated with hydrolytic enzyme activities. In: Erickson, M.C., Hung, Y. (Eds.) Quality in frozen Food, New York: Chapman & Hall, 101-110.

Soufi-Kechaou, E., Jaouen, P., Amar, R.B. and Jean-Pascal, B., 2012. Influence of hydrolysis time on protein recovery and amino acid composition of hydrolysates. Science Research Reporter, 2(2): 115-129.

Sowmya, R., Ravikumar, T.M., Vivek, R., Rathinaraj, K. and Sachindra, N.M., 2014. Optimization of enzymatic hydrolysis of shrimp waste for recovery of antioxidant activity rich protein isolate. J Food Sci Technol., 51(11): 3199-3207.

Trần Thanh Trúc, Vi Nhã Tuấn, Võ Thị Anh Minh và Nguyễn Văn Mười, 2015. Nghiên cứu khả năng thủy phân dịch protein của thịt đầu tôm sú bằng enzyme protease nội tại. Tạp chí khoa học Đại học Cần Thơ. Phần B: Nông nghiệp, thủy sản và công nghệ sinh học: 37; 39-46.