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

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

Abstract

Head meat of whiteleg shrimp (Litopenaeus vannamei) is a by-product obtained from frozen shrimp processes. This by-product has high nutrition values and biological properties. Especially, peptides have antioxidant and antimicrobial capability. The aim of this study is to evaluate the effect of temperature and time on production of concentrated protein hydrolylysate by enzymatic hydrolysis from shrimp-waste in order to maintain the antioxidant properties of the product. The concentration process was optimized by a surface method with two factors of  temperature (40 ÷ 50°C) and time (30 ÷ 50 minutes), which includes 12 experimental units. Besides, physicochemical changes of the concentrated protein hydrolysate during frozen storage from 1 to 8 months was also investigated. The results showed that the suitable temperature and time for the concentration process were 45.58°C and 41.85 minutes, respectively. At this condition, the total protein content increased from 6.85% to 20.58% due to dehydration and the obtained antioxidant capacity was 65.38% (IC50=2.5 mg/100mL). The appropriate storage time for this protein-enriched product at -18 ± 2oC was 3 months.
Keywords: Antioxidant, concentration, protein hydrolysate, temperature

Tóm tắt

Thịt đầu tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) là phụ phẩm thu được từ quy trình chế biến tôm đông lạnh. Đây là nguyên liệu có giá trị dinh dưỡng và hoạt tính sinh học cao, đặc biệt là các peptide có khả năng chống oxy hoá, kháng khuẩn… Nghiên cứu được thực hiện nhằm đánh giá tác động của nhiệt độ và thời gian trong quá trình cô đặc dịch đạm thủy phân bằng enzyme đến việc duy trì tính chất chống oxy hóa của chế phẩm thu nhận. Quá trình cô đặc được tối ưu hóa theo phương pháp bề mặt đáp ứng với 2 thừa số nhiệt độ (40÷50°C) và thời gian (30÷50 phút), bao gồm 12 đơn vị thí nghiệm. Đồng thời, sự biến đổi tính chất hóa lý của dịch đạm cô đặc theo thời gian trữ đông từ 1 đến 8 tháng cũng được khảo sát. Kết quả nghiên cứu cho thấy, nhiệt độ và thời gian thích hợp cho cô đặc tương ứng là 45,58oC và 41,85 phút, khi đó chế phẩm có hàm lượng protein tổng tăng từ 6,85% đến 20,58% do mất nước và khả năng chống oxy hóa đạt 65,38% (IC50=2,5 mg/100mL). Thời gian thích hợp cho quá trình bảo quản chế phẩm cô đặc giàu protein -18oC±2  là 3 tháng.
Từ khóa: Chống oxy hóa, cô đặc, dịch thủy phân protein, nhiệt độ

Article Details

Tài liệu tham khảo

Antonacopoulos, N. and Vyncke, W., 1989. Determination of volatile basic nitrogen: a third collaborative study by The West European Fish Technologists Association (WEFTA). Zeitschrift für Lebensmittel-Untersuchung und -Forschung, 189(4): 309-316.

Aleman, A., Gimenez, B., Montero, P. and Gomez-Guillen, M.C., 2011. Antioxydant activity of several marine skin gelatins. LWT—Food Science and Technology. 44(2): 407–413.

Bernardini, R. D., Harnedy, P., Bolton, D., Kerry, et al., 2011. Antioxidant and antimicrobial peptidic hydrolysates from muscle protein sources and by-products. Food Chem., 124(4): 1296-1307.

Gildberg, A. and Stenberg, E., 2001. A new process for advanced utilisation of shrimp waste. Process Biochemistry, 36(8): 809-812

Hartmann, R. and Meisel, H., 2007. Food-derived peptides with biological activity: from research to food applications. Current Opinion in Biotechnology, 18(2): 163-169.

Huang, G.R., Zhao, J. and Jiang, J.X., 2011. Effect of defatting and enzyme type on antioxydative activity of shrimp processing by products hydrolysate. Food Science and Biotechnology, 20(3): 651-657

Jai ganesh, R., Nazeer, R.A. and Sampath Kumar, N.S., 2011. Purification and identification of antioxidant peptide from black pomfret, Parastromateus niger (Bloch, 1975) viscera protein hydrolysate. Food Science and Biotechnology, 20(4): 1087-1094.

Kim, S. K. and Wijesekara, I., 2010. Development and biological activities of marine-derived bioactive peptides: a review. Journal of Functional Foods, 2(1): 1-9.

Korhonen, H. and Pihlanto, A., 2006. Bioactive peptides: Production and functionality. International Dairy Journal, 16((9): 945-960.

Li, Y., Jiang, B., Zhang, T., Mu, W.M. and Liu, J., 2008. Antoxydant and free radial-scavenging activities of Chickpea Protein hydrolysate (CPH). Food Process Chem.,106(2): 444-450.

Lund, M.N., Heinonen, M., Baron, C.P. and Estévez, M., 2011. Protein oxidation in muscle foods: A review. Molecular Nutrition and Food Research, 55(1): 83-95.

Ngô Thị Hoài Dương, 2015. Tối ưu hóa quá trình thu nhận chitin-chitosan từ phế liệu tôm thẻ chân trắng nâng cao hiệu quả chất lượng sản phẩm. Luận án Tiến sĩ. Đại học Thủy Sản Nha Trang. Thành phố Nha Trang.

Nguyễn Văn Mười và Trần Thanh Trúc, 2016. Giáo trình Các quá trình nhiệt độ thấp trong chế biến thực phẩm. Nhà xuất bản Trường Đại học Cần Thơ, Cần Thơ.

Nguyễn Văn Thiết và Đỗ Ngọc Tú, 2007. Nghiên cứu tách chiết chitin từ đầu-vỏ tôm bằng các phương pháp sinh học I-sử dụng bromelain trong dịch ép vỏ dứa. Tạp chí Khoa học và Công nghệ, 45(4): 43-50.

Randriamahatody, Z., Syllaa, K.S.B., Nguyen, H.T.M. et al., 2011. Proteolysis of shrimp by-products (Peaneus monodon) from Madagascar. CyTA - Journal of Food Science, 9(3): 220-228.

Sachindra, N.M., N. Bhaskar and N.S. Mahendrakar, 2006. Recovery of carotenoids from shrimp waste in organic solvents. Waste Manage, 26(10): 1092-1098.

Sila, A., Sayari, N., Balti, R. et al., 2014. Biochemical and antioxidant properties of peptidic fraction of carotenoproteins generated from shrimp by-products by enzymatic hydrolysis. Food Chemistry, 148: 445-452.

Ryan, A. S., J.D. Astwood, S. Gautier, C.N. Kuratko, E.B. Nelson, N. Salem, 2010. Effects of long-chain polyunsaturated fatty acid supplementation on neurodevelopment in childhood: a review of human studies. Prostaglandins Leukotrienes and Essential Fatty Acids, 82(4-6): 305–314.

Wu, C. H., H.M. Chen. and C.Y. Shiau., 2003. Free amino acids and peptides as related to antioxydant properties in protein hydrolysates of mackerel (Scomber austriasicus). Food Research International, 36(9-10): 949-957.

Zhao, J., Huang, G.R., Zhang, M.N., Chen, W.W. and Jiang, J.X., 2011. Amino Acid Composition, Molecular Weight Distribution and Antioxydant Stability of Shrimp Processing Byproduct Hydrolysate. American Journal of Food technology, 6(10): 904-913.