1. Trang chủ >
  2. Kinh Tế - Quản Lý >
  3. Quản lý nhà nước >

Quá trình sấy phun được tiến hành trên máy sấy hiệu BUCHI Mini Spray Dryer B-290. Sau khi sấy sản phẩm gelatin thu được dạng bột với độ ẩm 4÷5%. Gelatin thành phẩm được đóng gói bằng bao HDPE và bảo quản ở nhiệt độ thường.

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (13.04 MB, 275 trang )


Kết quả xác định độ bền gel và mức độ tăng độ nhớt theo thời gian biến tính

ở các mức nhiệt độ khác nhau được trình bày chi tiết ở phụ lục 4.3. Kết quả này cho

thấy: ở tất cả các mức nhiệt độ, cả độ nhớt và độ bền gel đều tăng dần theo thời gian

phản ứng đến giá trị cực đại, sau đó chúng có xu hướng ổn định hoặc giảm theo thời

gian. Độ bền gel và độ nhớt cùng đạt giá trị cực đại tại cùng thời điểm. Thời gian để

chúng đạt giá trị cực đại khi sử dụng enzyme transglutaminase, acid caffeic và acid

tannic lần lượt là 80 phút, 90 phút và 60 phút. Các giá trị cực đại của độ bền gel và

mức độ tăng độ nhớt này được thể hiện trên Hình 3.17.



Hình 3.17. Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng đến sự thay đổi độ nhớt và độ

bền gel gelatin

Từ Hình 3.17 có thể thấy, cả 3 tác nhân: transglutaminase, acid caffeic và

acid tannic đều cho độ nhớt và độ bền gel cực đại tại 400C. Trong đó, mức độ tăng

độ nhớt và độ bền gel biến tính bằng transglutaminase lần lượt là 81,3% và 238,7 g;

bằng acid caffeic là 42,1% và 154,6 g; acid tannic là 26% và 123,8 g.

Kết quả trên cũng phù hợp với nghiên cứu của Shantha Lakshmi và cs. [68],

Nor Fazliyana Mohtar và cs. [79], Julia Calvarro và cs. [36] trong các nghiên cứu

biến tính gelatin từ da cá bằng transglutaminase, acid caffeic, khi tất cả đều kết luận

nhiệt độ tối ưu ở phạm vi 40÷450C.

Trong nghiên cứu tiếp theo, điều kiện biến tính được chọn là: nhiệt độ 400C,

thời gian biến tính bằng transglutaminase 80 phút, acid caffeic 90 phút và acid

tannic 60 phút.



3.2.1.2. Ảnh hưởng của hàm lượng transglutaminase, acid caffeic và

acid tannic đến độ nhớt và độ bền gel gelatin



98



Kết quả đánh giá ảnh hưởng của hàm lượng transglutaminase, acid caffeic và

acid tannic đến độ nhớt và độ bền gel gelatin được thể hiện ở Hình 3.18.

TGase



AC



AT



Hình 3.18. Ảnh hưởng hàm lượng

transglutaminase, acid caffeic, acid

tannic đến độ nhớt và độ bền gel

gelatin



Khi thay đổi hàm lượng tác nhân biến tính, cả độ nhớt và độ bền gel gelatin

thay đổi rõ rệt và theo chiều hướng tăng đến giá trị cực đại, sau đó lại giảm. Khả

năng làm tăng độ nhớt và độ bền gel của các tác nhân có thể xếp theo thứ tự giảm

dần như sau: transglutaminase>acid caffeic> acid tannic.

Các giá trị cực đại về độ nhớt và độ bền gel của gelatin biến tính bằng:

- Transglutaminase là 186,8 cP và 248,3 g với hàm lượng enzyme 25 mg/g.

- Acid caffeic là 165,7 cP và 160,2 g với hàm lượng acid 15 mg/g.

- Acid tannic là 80,2 cP và 130,3 với hàm lượng acid 25 mg/g.

Sự thay đổi độ nhớt và độ bền gel như trên có thể được giải thích như sau:

Transglutaminase với khả năng xúc tác hình thành liên kết giữa glutamine và

lysine của các chuỗi protein [85] đã làm cho mạch polypeptid trở nên dài và cồng

kềnh hơn, dẫn đến độ nhớt và độ bền gel của gelatin cao hơn. Tuy nhiên nếu lượng

enzyme q nhiều có thể hình thành nên các liên kết cộng hóa trị nội phân tử, cản

trở sự kết hợp liên phân tử giữa các chuỗi polypeptide, làm hạn chế sự hình thành

99



liên kết ngang nên độ nhớt và độ bền gel không tăng hoặc tăng không đáng kể [36].

Kết quả trên cũng phù hợp với kết quả của Jongjareonrak Akkasit và cs. [55] khi

dùng transglutaminase biến tính gelatin từ da cá Hồng mắt to, độ bền gel tăng từ

105 gam lên 150 gam và từ da cá Hồng nâu sọc tăng từ 218 g lên 270 g.

Trong trường hợp acid caffeic và acid tannic, với bản chất là polyphenol

chúng đã được oxy hóa thành quinone trong q trình sục khí, sau đó phản ứng với

các gốc lysine của gelatin để tạo thành các liên kết ngang đồng hoá trị quinonimine,

làm cho khối lượng phân tử gelatin trở nên lớn hơn, dẫn đến độ nhớt và độ bền gel

của gelatin cao hơn. Tuy nhiên, khi hàm lượng acid caffeic và acid tannic quá cao,

các hợp chất phenolic hình thành lớp phủ trên bền mặt protein, dẫn đến kết tủa

protein, ngăn cản sự hình thành các liên kết ngang [34][86].

Từ kết quả trên chúng tôi chọn hàm lượng transglutaminase 25 mg/g; acid

caffeic 15 mg/g; acid tannic 25 mg/g làm cơ sở cho nghiên cứu tiếp theo.



3.2.1.3. Ảnh hưởng của nồng độ gelatin đến sự biến tính gelatin

Kết quả sự thay đổi độ nhớt, độ bền gel khi thay đổi nồng độ gelatin được thể

hiện trên Hình 3.19.

TGase



AC



AT



Hình 3.19. Ảnh hưởng của nồng độ

gelatin đến mức độ tăng độ nhớt và

độ bền gel gelatin

.



100



Đồ thị Hình 3.19 cho thấy: khi tăng nồng độ gelatin độ nhớt và độ bền gel

gelatin đều thay đổi theo hướng tăng đến giá trị cực đại sau đó giảm dần. Mức độ

làm tăng độ nhớt và độ bền gel của gelatin sau khi biến tính bởi các tác nhân có thể

sắp xếp theo thứ tự giảm dần như sau: transglutaminase>acid caffeic>acid tannic.

Bảng 3.14. Nồng độ gelatin thích hợp để biến tính

TT

1

2

3



Nồng độ

Độ bền gel,

Mức độ tăng

gelatin, %

gam

độ nhớt, %

Transglutaminase

18

249,5

205,5

Acid caffeic

15

165,3

182,4

Acid tannic

20

130,2

28,6

Bảng 3.14 thể hiện nồng độ của các tác nhân để gelatin biến tích có độ bền

Tác nhân biến tính



gel và mức độ tăng độ nhớt cao nhất.

Khi nồng độ gelatin tăng không quá cao, khả năng tiếp xúc giữa gelatin và tác

nhân biến tính tốt hơn, tạo điều kiện cho q trình hình thành liên kết ngang giữa các

mạch polypeptide được dễ dàng [21]. Tuy nhiên, khi nồng độ gelatin quá lớn, độ nhớt

của dung dịch gelatin tăng cao, có thể đã cản trở sự tương tác giữa các chất, làm giảm

hiệu quả của quá trình tạo liên kết ngang của gelatin.

Từ kết quả thu được từ mục 3.2.1.2 và 3.2.1.3, các thông số thích hợp nhất

cho q trình biến tính bằng transglutaminase, acid caffeic và acid tannic được xác

định như ở Bảng 3.15.

Bảng 3.15. Điều kiện thích hợp nhất để biến tính gelatin bằng

transglutaminase, acid caffeic, acid tannic

TT

1

2

3



Loại tác nhân

biến tính

Transglutaminase

Acid caffeic

Acid tannic



Hàm lượng tác nhân

biến tính, mg/g

25

15

25



Thời gian

biến tính,

phút

80

90

60



Nồng độ

gelatin, %



Nhiệt

độ, 0C



18

15

20



40

40

40



3.2.1.4. Nghiên cứu sự thay đổi khối lượng phân tử của gelatin

Sự thay đổi khá rõ về độ nhớt, độ bền gel của gelatin được biến tính bằng

enzyme transglutaminase, acid caffeic và acid tannic là cơ sở để suy luận về khả

101



năng thay đổi cấu trúc phân tử của gelatin sau biến tính. Để khẳng định được sự

biến đổi này, kỹ thuật điện di SDS-PAGE đã được sử dụng để xác định khối lượng

phân tử của 4 mẫu gelatin với các ký hiệu như sau:

- GNĐDT:



Gelatin thu nhận từ da cá Ngừ Đại Dương;



- GBE:



Gelatin biến tính bằng enzyme transglutaminase;



- GBC:



Gelatin biến tính bằng acid caffeic;



- GBT:



Gelatin biến tính bằng acid tannic;



- MK:



Mẫu chuẩn marker đã biết trước khối lượng phân tử.



Kết quả điện di được trình bày ở Hình 3.20.

130 kDa

95 kDa

72 kDa

55 kDa

43 kDa



34 kDa



26 kDa

GNĐDT



GBC



GBT



GBE



MK



Hình 3.20. Ảnh điện di các mẫu gelatin biến tính và mẫu chuẩn marker

Từ ảnh điện di ở Hình 3.20 có thể thấy, khác với mẫu gelatin tự nhiên

GNĐDT, ở các mẫu gelatin biến tính GBC, GBT và GBE đều xuất hiện thêm các

vệt protein nằm ở khoảng 55÷95 kDa, ngồi ra ở mẫu GBE còn xuất hiện thêm vệt

protein nằm khoảng 95÷130 kDa. Trong khi đó, các vệt protein với khối lượng phân

tử thấp trong khoảng 26÷43 kDa ở mẫu GNĐDT khơng còn xuất hiện sau khi biến

tính. Điều này chứng tỏ sau khi biến tính đã có sự kết nối các mạch polypeptide của

gelatin, nhất là những mạch có phân tử nhỏ, tạo nên những phức có khối lượng phân

tử lớn hơn, trong đó hiệu quả kết nối của transglutaminase là tốt nhất, với việc tạo

ra các phức có khối lượng phân tử lớn nhất. Kết quả thu được như trên khá phù hợp

102



với kết quả của Jongjareonrak Akkasit và cs. [55] khi biến tính gelatin da cá Chỉ

vàng bằng transglutaminase, khối lượng phân tử gelatin đạt 97÷116 kDa, Thanasak

Sae-leaw [100] và cs. khi biến tính gelatin từ da cá Chẽm bằng acid tannic, khối

lượng phân tử gelatin trong khoảng 76÷106 kDa.



3.2.1.5. Xác định cấu trúc của gelatin bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM)

Để thấy rõ tác động của q trình biến tính đến cấu trúc 3 chiều của gel

gelatin, chúng tôi xác định cấu trúc của gelatin trước và sau khi biến tính bằng kính

hiển vi điện tử quét (SEM) với độ phóng đại 50.000 lần. Kết quả được thể hiện ở

Hình 3.21.



GNĐDT



GBE



GBC



GBT



Hình 3.21. Vi ảnh cấu trúc của gelatin trước và sau khi biến tính

Kết quả Hình 3.21 cho thấy cấu trúc mạng lưới sợi của gelatin sau khi được

biến tính bằng tác nhân enzyme transglutaminase (GBE), acid caffeic (GBC) và

acid tannic (GBT) dày đặc hơn, kích thước các sợi protein thô hơn so với mẫu

gelatin chưa biến tính (GNĐDT). Điều đó chứng tỏ sau khi biến tính, gelatin có cấu

trúc rắn chắc hơn. Trong đó, gelatin biến tính bằng transglutaminase (GBE) và acid

103



caffeic (GBC) cho cấu trúc mạng gel dày đặc hơn, các lỗ hổng trong khơng gian gel

ít hơn so với gelatin biến tính bằng acid tannic (GBT). Ngun nhân có thể do sự

hình thành các liên kết ngang giữa các phân tử protein thông qua các liên kết cộng

hóa trị xảy ra khi biến tính bằng enzyme transglutaminase và acid caffeic ở mức độ

cao hơn so với acid tannic, do đó hình thành nên phân tử protein có kích thước lớn

hơn. Điều này đã được thể hiện thông qua độ nhớt, độ bền gel, khối lượng phân tử

gelatin. Tương như như kết quả trên, Jongjareonrak Akkasit và cs. [55], khi biến

tính gelatin cá Chỉ vàng mắt to, cá Chỉ vàng sọc bằng transglutaminase, Balange

Amjad và cs. [30] biến tính gelatin bằng acid tannic cũng đã nhận thấy cấu trúc gel

dày đặc hơn, độ bền gel, khối lượng phân tử cao hơn so với gelatin chưa biến tính.



3.2.1.6. Xác định mức độ liên kết ngang của gelatin

Để khẳng định cơ chế của quá trình biến tính là do sự hình thành các liên kết

ngang, chúng tôi khảo sát mức độ tạo liên kết ngang của gelatin thơng qua việc định

lượng số nhóm amin tự do có ở mạch bên của gelatin [71]. Kết quả phân tích mức

độ tạo liên kết ngang của các mẫu GNĐDT, GBE, GBC và GBT được thể hiện ở



Mức độ liên kết nagng, %



Hình 3.22.

30

25

20

15

10

5

0

GBE



GBC



GBT

Loại gelatin



Hình 3.22. Mức độ liên kết ngang của gelatin

Kết quả từ đồ thị Hình 3.22 cho thấy: gelatin được biến tính bằng

transglutaminase, acid caffeic và acid tannic đều tạo ra liên kết ngang trong gelatin.

Trong đó, gelatin biến tính bằng transglutaminase cho mức độ liên kết ngang cao

104



nhất với 22,5% các nhóm amin tự do có thể đã tham gia tạo liên kết ngang, trong

khi biến tính bằng acid tannic cho mức độ liên kết ngang thấp nhất với chỉ 16,4% số

nhóm amin có khả năng đã tạo liên kết ngang. Nguyên nhân của sự hình thành các

liên kết ngang nhờ tác dụng của transglutaminase, acid caffeic và acid tannic có thể

được giải thích theo các cơ chế đã được trình bày ở mục 1.2.2.

Trong các nghiên cứu biến tính gelatin từ da cá Jun-Hyun Oh và cs. [89],

Kosaraju Lakshmi Shantha và cs. [68] cũng khẳng định cơ chế biến tính của acid

caffeic là tạo các liên kết ngang của gelatin, làm tăng dẫn đến độ nhớt, độ bền gel và

khối lượng phân tử của gelatin.



3.2.1.7. Phân tích phổ hồng ngoại (FTIR) của gelatin biến tính

Để xác định sự thay đổi các liên kết trong phân tử gelatin trước và sau khi

biến tính, chúng tơi đo phổ hồng ngoại của các mẫu gelatin gồm: GNĐDT, GBE,

GBC và GBT. Dựa vào sự thay đổi các peak xuất hiện trên phổ có thể suy ra sự thay

đổi các liên kết cũng như cấu trúc của gelatin [21][109]. Kết quả như Hình 3.23.

Các peak ở số sóng

2853,4 cm-1 (GBE);

2853,1 cm-1 (GBC);

2854,4cm-1 (GBT)



GNĐDT



Các peak ở số sóng

1742,67

cm-1

(GBC),

1742,91

-1

cm

(GBT),

1740,86

cm-1

(GBE)



GBE



GBT

GBC



Hình 3.23. Phổ hồng ngoại (FTIR) của gelatin trước và sau khi biến tính



105



Nhìn chung, các phổ trên Hình 3.23 cho thấy, các mẫu gelatin trước và sau

khi biến tính đều có các peak ở số sóng hầu như giống nhau. Tất cả đều có các peak

xuất hiện ở số sóng 1600÷1750 cm-1 (amide I); 1540÷1545 cm-1 (amide II);

1229÷1243 cm-1 (amide III); 3207÷3496 cm-1 (amide A) và 2823÷2943 cm-1 (amide

B) (như phân tích ở mục 3.1.2.5). Tuy nhiên, ở các phổ của GBC, GBT và GBE lần

lượt xuất hiện thêm peak ở số sóng lần lượt là 1742,67 cm-1,1742,91 cm-1 và

1740,86 cm-1 ở vùng amide I và peak ở số sóng 2853,4 cm-1 (GBE); 2853,1 cm-1

(GBC); 2854,4 cm-1 (GBT) ở vùng amide B.

Theo Mourad Jridi và cs. [57] cũng như Benjakul Soottawat và cs [32], peak

ở số sóng 1742,67 cm-1, 1742,91 cm-1 và 1740,86 cm-1 là do dao động C=O kết hợp

với liên kết CN xuất hiện. Trong khi đó, peak ở số sóng lần lượt 2853,4 cm-1

(GBE); 2853,1 cm-1 (GBC); 2854,4 cm-1 do dao động không đối xứng của liên kết

C-H cũng như nhóm NH+3.



3.2.1.8. Đánh giá cảm quan gelatin trước và sau khi biến tính

Kết quả đánh giá cảm quan gelatin sau khi được biến tính được thể hiện ở

Bảng 3.16. Hình ảnh các mẫu sản phẩm gelatin biến tính được trình bày ở Hình 3.24

Bảng 3.16. Kết quả đánh giá cảm quan gelatin sau khi biến tính

Loại

gelatin

Chỉ tiêu



Nguyên liệu Transglutaminase Acid caffeic

(GNĐDT)



(GBE)



Acid tannic



(GBC)



(GBT)



Trạng thái



Hạt mịn



Hạt mịn



Hạt mịn



Hạt mịn



Màu



Trắng sáng



Trắng sáng



Vàng nhạt



Vàng nhạt



Mùi



Khơng mùi



Khơng mùi



Khơng mùi



Khơng mùi



Khi



hòa



nước ở 600C



vào Hút nước và Hút nước và tan Hút nước và Hút nước và

tan



nhanh, chậm, trương nở, tan



chậm, tan



chậm,



trương nở, độ rất dai và dẻo



trương nở, dai trương nở, dai



dai kém



và dẻo



106



và dẻo



Xem Thêm
Tải bản đầy đủ (.pdf) (275 trang)

×