TÁCH CHIẾT VÀ TINH SẠCH COLLAGEN THỦY PHÂN TỪ DA CÁ NGỪ VÂY VÀNG (THUNNUS ALBACARES) VÀ ỨNG DỤNG TRONG THỰC PHẨM
Công nghệ thực phẩm (Mã số: 9.54.01.01)
Luận án này tập trung vào việc tận dụng phụ phẩm da cá ngừ vây vàng (Thunnus albacares) từ ngành công nghiệp chế biến thủy sản Việt Nam, nhằm nâng cao giá trị thông qua việc tách chiết và tinh sạch collagen thủy phân để ứng dụng trong thực phẩm. Ngành thủy sản tạo ra lượng lớn phụ phẩm (50-70% sản lượng cá fillet), trong đó da cá là nguồn nguyên liệu tiềm năng để sản xuất collagen thủy phân, nhưng hiện tại thường được sử dụng cho các sản phẩm giá trị thấp. Nghiên cứu này nhằm giải quyết hạn chế về thông tin trong quy trình loại bỏ phi collagen, lựa chọn enzyme và tối ưu điều kiện thủy phân, cũng như khảo sát kỹ thuật tinh sạch bằng siêu lọc.
Nghiên cứu đã xác định các điều kiện tối ưu cho quy trình xử lý phi collagen và thủy phân collagen bằng enzyme. Cụ thể, quy trình loại bỏ phi collagen bằng kiềm được tối ưu với nồng độ NaOH 0,93 N, thời gian xử lý 28 giờ và tỷ lệ dung dịch NaOH/da cá là 5:1 (v/w), giúp đạt tỷ lệ hydroxyproline/protein là 9,94% và lượng lipid còn lại/chất khô là 5,5%. Đây là bước quan trọng để sản xuất collagen chất lượng cao. Tiếp theo, quá trình thủy phân collagen bằng enzyme alcalase được tối ưu với nồng độ enzyme 0,034 AU/g, nhiệt độ 54,7 °C, pH 7,9 và thời gian 5,2 giờ, đạt độ thủy phân 24,54% và hiệu suất thu hồi nitrogen 96,42%. Dịch thủy phân thu được chứa các peptide có khối lượng phân tử ≤ 5 kDa.
Luận án cũng sử dụng phương pháp sắc ký lọc gel (GPC) để tách ba phân đoạn collagen thủy phân (F1, F2, F3) từ dịch thủy phân da cá ngừ vây vàng, tất cả đều thể hiện những tính chất công nghệ tốt như khả năng hòa tan, tạo nhũ tương, tạo bọt, chống oxy hóa và chống đông. Kỹ thuật lọc màng với màng polysulfone UFP-1-C-6 có khối lượng mặt cắt 1 kDa đã được áp dụng để tinh sạch và tách dịch collagen thủy phân thành hai sản phẩm SP1 (≤ 3kDa, 90%) và SP2 (3-5 kDa, 10%). Cả hai phân đoạn này đều có độ hòa tan rất tốt (>96%), trong đó SP1 tan tốt hơn SP2 ở pH dưới 8,0. SP2 cho thấy khả năng tạo nhũ, tạo bọt và chống đông tốt hơn SP1, trong khi SP1 có hoạt tính chống oxy hóa cao hơn.
Cuối cùng, collagen thủy phân đã được kiểm tra thành phần hóa học và vi sinh, khẳng định khả năng ứng dụng trong thực phẩm. Nghiên cứu đã thử nghiệm thành công việc bổ sung collagen thủy phân vào nước uống chanh dây và sữa chua, cho kết quả cảm quan khá cao, chứng minh tiềm năng lớn của nguồn collagen này trong các sản phẩm thực phẩm, phù hợp với chiến lược phát triển thủy sản bền vững của Việt Nam.