Luận án Tách chiết và tinh sạch collagen thủy phân từ da cá ngừ vây vàng (thunnus albacares) và ứng dụng trong thực phẩm

** -7,57 0,200** 4,72 
R2 0,99 0,99 
P-value of lack 
of fit 
0,56 0,31 
*P < 0.05; **P < 0.01; ***P < 0.001; o là hằng số, i, ii and ij là hệ số bậc nhất, bậc hai và 
tương tác của biến độc lập của phương trình hồi quy tương ứng. 
3.1.5.2. Phân tích bề mặt đáp ứng 
Giá trị tối ưu của hai hàm mục tiêu Y1 và Y2 có thể được xác định bằng cách 
sử dụng bề mặt 3D và họ đường đồng mức. Bề mặt đáp ứng thể hiện mối quan hệ 
giữa biến độc lập và hàm mục tiêu. Trong khi họ đường đồng mức cho thấy hình dạng 
của bề mặt đáp ứng. Vì vậy nó rất hữu dụng để đánh giá sự thích ứng của mô hình. 
Ảnh hưởng của nồng độ NaOH (X1), gian xử lý (X2) và tỷ lệ của dung dịch NaOH/da 
cá (v/w) (X3) lên tỷ lệ phần trăm của hydroxyproline/protein (Y1) và phần trăm lipid 
còn lại so với chất khô (Y2) được thể hiện trong Bảng 3.4 bởi các hệ số của mô hình 
bậc 2. Bề mặt đáp ứng và họ đường đồng mức dựa trên phương trình hồi quy được 
thể hiện ở Hình 3.7 và Hình 3.8. 
Nói tóm lại, tất cả hệ số của phương trình hồi quy của mô hình được thể hiện 
sự tác động vào Y1 và Y2, ngoại trừ tương tác của X1X2 và X1X3 (chỉ cho Y2). Do đó 
68 
phương trình hồi quy của hàm mục tiêu Y1 và Y2 theo biến mã hóa được thiết lập như 
sau: 
Y1 = 9,747 – 0,255X1 + 0,093X2 – 0,080X3 + 0,108X1X3 – 0,213X2X3 – 0,477X12 – 
0,157X22 – 0,182X32 (1) 
Y2 = 5,690 + 0,290X1 – 0,104X2 + 0,109X3 + 0,200X2X3 + 0,680X12 + 0,198X22 + 
0,213X32 (2) 
Hình 3.7. Bề mặt đáp ứng 3D và họ đường đồng mức 2D của (Y1) với ảnh hưởng của các biến 
độc lập X1, X2 và X3 
(a) 
(b) 
(c) 
69 
Hình 3.8. Bề mặt đáp ứng 3D và họ đường đồng mức 2D của (Y2) với ảnh hưởng của các biến 
độc lập X1, X2 và X3 
 Tối ưu hóa bề mặt đáp ứng khi loại bỏ phi collagen 
Hình 3.7 cho thấy ảnh hưởng của nồng độ NaOH, thời gian xử lý NaOH và tỷ 
lệ dung dịch NaOH/da cá đến phần trăm của hydroxyproline so với protein. Nhìn 
chung có thể thấy rằng khi gia tăng nồng độ NaOH (từ 0,8 N đến 0,93 N Hình 3.7a) 
kết quả là tỷ lệ hudroxyproline/protein tăng. Điều này chỉ ra rằng khi tăng nồng độ 
NaOH thì hiệu quả loại bỏ phi collagen tăng. Tuy nhiên khi tăng nồng độ NaOH từ 
0,93 N đến 1,2 N thì tỷ lệ hydroxyproline/protein giảm. Nó có thể được giải thích là 
do sự thủy phân collagen, dẫn đến giảm tỷ lệ hydroxyproline so với protein (Liu và 
ctv., 2015). Khi collagen bị mất cũng dẫn đến giảm chất khô, do đó tỷ lệ giữa lipid 
(a) (b) 
(c) 
70 
và chất khô tăng. Kết quả này cũng tương tự trong nghiên cứu của Woo và ctv (2008), 
về xử lý phi collagen từ da lưng của cá ngừ vây vàng (Thunnus albacares). 
Khi gia tăng thời gian xử lý từ 20 đến 28 giờ (Hình 3.7) thì tỷ lệ hydroxyproline 
/protein cũng tăng. Nó cho thấy ảnh hưởng của thời gian xử lý kiềm đối với việc loại 
bỏ phi collagen. Tuy nhiên hiệu quả xử lý phi collagen vẫn không thay đổi khi kéo 
dài thời gian từ 28 đến 30 giờ. Điều này có thể được giải thích khi nồng độ NaOH và 
tỷ lệ dung dịch NaOH/da cá là không thay đổi thì nồng độ chất tan vào dung dịch sau 
một thời gian sẽ đạt đến giá trị maximun và nồng độ chất tan sẽ thay đổi không đáng 
kể. Theo Woo và ctv (2008), thời gian xử lý là 24 giờ nhưng nhiệt độ xử lý là 9 °C. 
Tương tự, một nghiên cứu khác cho thấy điều kiện xử lý phi collagen cho da cá ngừ 
vây vàng bao gồm nhiệt độ, nồng độ NaOH và thời gian lần lượt là 10 °C, 1,89% và 
2,87 ngày (Cho và ctv, 2005). Tuy nhiên kết quả của những nghiên cứu này vẫn không 
chỉ ra được tỷ lệ protein không phải là collagen đã được loại bỏ mà chỉ xác định các 
tính chất của collagen thu được. Điều mong muốn là xác định được độ tinh khiết của 
collagen thu được. 
Mặt dù thời gian xử lý phụ thuộc vào nhiệt độ xử lý và nồng độ NaOH, nhưng 
hầu hết các nghiên cứu đã chỉ ra rằng để đạt được collagen chất lượng tốt khi nhiệt 
độ xử lý nhỏ hơn 10 C do bản chất collagen là protein. Trong nghiên cứu này nhiệt 
độ xử lý được cố định là 4 C trong quy trình tối ưu. 
Tỷ lệ dung dịch NaOH/da cá (v/w) cũng ảnh hưởng đến loại bỏ phi collagen 
trên da cá ngừ vây vàng. Khi tăng tỷ lệ dung dịch NaOH/da cá từ 4:1 đến 5:1(v/w) 
thì phi collagen bị loại bỏ tăng lên đáng kể. Trái lại cho thấy loại bỏ phi collagen giảm 
khi tiếp tục tăng tỷ lệ dung dịch NaOH/da cá (v/w). Sự gia tăng này dẫn đến một 
lượng nhỏ collagen bị hòa tan vào dung môi, dẫn đến giảm hiệu quả của việc loại bỏ 
phi collagen. Theo Woo và ctv (2008), tỷ lệ dung dịch NaOH/da cá (v/w) được cố 
định là 5:1(v/w), trong khi Cho và ctv (2005), khuyến nghị tỷ lệ này là 8:1(v/w). Sự 
khác nhau này có thể là do điều kiện xử lý khác nhau như nhiệt độ và nồng độ NaOH. 
71 
 Tối ưu hóa bề mặt đáp ứng khi loại bỏ lipid 
Theo Hình 3.8, ảnh hưởng của nồng độ NaOH, thời gian xử lý và tỷ lệ dung 
dịch NaOH/da cá(v/w) đến tỷ lệ phần trăm lipid loại bỏ. Khi tăng nồng độ NaOH từ 
0,8N đến 0,93 N thì phần trăm của lipid còn lại so với chất khô giảm có nghĩa là 
lượng lipid bị loại bỏ tăng. Như đã đề cập ở trên, lượng lipid còn lại tăng khi tăng 
nồng độ NaOH từ 0,93N đến 1,2 N. Điều này là do collagen bị mất khi tăng nồng độ 
NaOH làm giảm hàm lượng chất khô. Hơn nữa phần trăm lipid còn lại cũng tăng lên 
khi gia tăng tỷ lệ dung dịch NaOH /da cá khi tỷ lệ này lớn hơn 5:1(v/w). Vấn đề này 
có thể là do sự hòa tan lipid ít bị ảnh hưởng bởi tỷ lệ NaOH/da cá (v/w) mà chỉ phụ 
thuộc vào nồng độ NaOH. Trái lại khi tăng tỷ lệ dung dịch NaOH/da cá thì hàm lượng 
chất khô giảm do protein bị hòa tan. Vì vậy tỷ lệ lipid còn lại so với chất khô tăng. 
Ngoài ra, lipid bên trong cấu trúc không hòa tan ở nồng độ kiềm cao, do đó không 
nên dùng nồng độ NaOH cao. 
Khi tăng thời gian ngâm NaOH từ 20 đến 28 giờ, thì lượng lipid còn lại giảm 
(Hình 3.8). Tuy nhiên, hiệu quả loại bỏ lipid vẫn không thay đổi khi thời gian xử lý 
tăng từ 28 đến 30 giờ. Điều này có thể được giải thích rằng khi da được ngâm trong 
dung dịch NaOH, lipid trong da cá sẽ hòa tan vào dung dịch NaOH. Như vậy, sự 
chênh về nồng độ lipid trong dung dịch NaOH và trong da cá giảm dần theo thời gian 
ngâm. Do đó, sự di chuyển lipid từ da cá sang dung dịch đạt đến trạng thái cân bằng. 
 Điều kiện xử lý tối ưu tổng thể và xác nhận mô hình 
Mục đích của nghiên cứu này là xác định điều kiện xử lý phi collagen của da 
cá ngừ vây vàng được thể hiện ở Hình 3.9. Mục tiêu quan trọng nhất là thu được tỷ 
lệ phần trăm của hydroxyproline/protein (Y1) là cao nhất và phần trăm của lipid còn 
lại so với chất khô là thấp nhất (Y2). Dựa vào Hình 3.9 dự đoán theo lý thuyết từ mô 
hình để hàm mục tiêu Y1 đạt giá trị maximum và Y2 đạt giá trị minnimum thì điều 
kiện xử lý như sau: nồng độ NaOH 0,93N (X1), thời gian xử lý 28 giờ (X2) và tỷ lệ 
dung dịch NaOH/da cá là 5:1(v/w). Theo điều kiện dự đoán của mô hình, thí nghiệm 
kiểm chứng tại điều kiện tối ưu đã được tiến hành với 3 lần lặp lại và thu được kết 
quả ở Bảng 3.5. Kết quả thống kê chỉ ra rằng không có sự khác biệt đáng kể giữa kết 
72 
quả dự đoán và kết quả thực nghiệm của Y1 và Y2 (Bảng 3.5). Rõ ràng là các giá trị 
đo được của các hàm mục tiêu rất phù hợp với các dự đoán của mô hình hồi quy. Do 
đó, phương trình hồi quy bậc hai là phù hợp để dự đoán điều kiện tối ưu. 
Hình 3.9. Dự đoán phần trăm của hydroxyproline/protein (Y1) và phần trăm còn lại của lipid 
(Y2) với các biến độc lập X1, X2 và X3 
Bảng 3.5. Điều kiện tối ưu để loại bỏ phi collagen 
Điều kiện tối ưu Y1 (%) Y2 (%) 
X1 (N) X2 (h) X3 (v/w) Dự đoán 
Thực 
nghiệm 
 Dự đoán 
Thực 
nghiệm 
0,93 28 5/1 9,86a 9,94a 5,60a 5,50a 
Nồng độ NaOH (X1), thời gian xử lý (X2), và tỷ lệ dung dịch NaOH/da cá (v/w) (X3); phần trăm của 
hydroxyproline/protein (Y1) và phần trăm của lipid còn lại/chất khô (Y2) 
 Tóm lại, điều kiện tối ưu để loại bỏ phi collagen trên da cá ngừ vây vàng bằng 
NaOH: nồng độ NaOH 0,93N, thời gian xử lý 28 giờ và tỷ lệ dung dịch NaOH/da cá 
là 5:1 (v/w). Kết quả thu được phần trăm của hydroxyproline/protein (Y1) là cao nhất 
(9,94 %) và phần trăm của lipid còn lại/chất khô (Y2) là nhỏ nhất (5,50 %). 
Thành phần hóa học của da cá ngừ vây vàng sau khi xử lý để loại bỏ phi collagen 
Kết quả cho thấy rằng khi xử lý da cá ngừ vây vàng với điều kiện: nồng độ 
NaOH 0,93 N; thời gian xử lý 28 giờ; tỷ lệ dung dịch NaOH/da cá là 5:1(v/w) thì 
phần trăm của hydroxyproline/protein là maximun và phần trăm chất béo còn lại so 
Y
1
9.
86
 %
Y
2
5.
60
 %
D
es
ir
ab
ili
ty
0.
96
73 
với chất khô là minimum. Thành phần amino axit của da cá đã xử lý được trình bày 
ở Bảng 3.6. Hơn nữa, thành phần của da cá ban đầu và da cá sau khi xử lý cũng được 
phân tích và so sánh (Bảng 3.7). Kết quả chỉ ra rằng hàm lượng protein và collagen 
trong da cá được xử lý ở điều kiện tối ưu cao hơn đáng kể so với hàm lượng của 
chúng trong da cá ban đầu. 
Bảng 3.6. Thành phần amino acid của da cá ngừ vây vàng sau khi xử lý loại bỏ phi collagen 
No Amino axit (g/100 g) 
1 Arginine 1,6 
2 Serine 1,0 
3 Aspartic axit 1,7 
4 Glutamic axit 2,1 
5 Hyroxyproline 10,8 
6 Glycine 23,4 
7 Threonine 0,3 
8 Alanine 5,1 
9 Aminobutyric axit 0,5 
10 Proline 20,3 
11 Methionine 25,2 
12 Tryptophane 0,1 
13 Valine 0,1 
14 Phenylalanine 1,3 
15 Cysteine 0,9 
16 Tyrosine 2,7 
17 Isoleucine 0,5 
18 Leucine 2,2 
19 Ornthine 0,0 
20 Lysine 0,1 
21 Histidine 0,2 
74 
Bảng 3.7. Thành phần hóa học của da cá ngừ vây vàng trước và sau khi xử lý 
Xử lý Độ ẩm (%) 
Protein thô 
(%, d.m.) 
Collagen 
(%, d.m.) 
Lipid thô 
(%, d.m.) 
khoáng 
(%, d.m.) 
Trước 63,59a ± 0,78 87,94a ± 0,12 69,68a ± 0,07 11,07a ± 0,05 0,99a ± 0,02 
Sau 77,69b ± 0,02 92,54b ± 0,03 85,58b ± 0,06 5,50b ± 0,02 1,6b ± 0,07 
Giá trị trung bình ± SD; (a–b) là những chỉ số thể hiện sự khác nhau ở mức ý nghĩa (P < 0.05) 
 Trong nghiên cứu này, phương pháp tối ưu bằng bề mặt đáp ứng cho các điều 
kiện xử lý để loại bỏ phi collagen từ da cá ngừ vây vàng đã được kiểm tra bằng thực 
nghiệm. Việc xử lý da cá ban đầu có ảnh hưởng đến các bước tiếp theo và thành phần 
hóa học của da cá sau khi xử lý. So sánh trước và sau khi xử lý, kết quả cho thấy sự 
cải thiện đáng kể ở da cá được xử lý tối ưu, về mặt loại bỏ phi collagen và lipid, là 
cao hơn so với phương pháp không được xử lý. Nói chung, hệ số chuyển đổi từ 
hydroxyproline sang collagen có thể được xác định từ thành phần hydroxyproline. 
Bảng 3.6 cho thấy hàm lượng hydroxyproline là 10,8% so với tổng axit amin. Vì vậy 
ta có thể xác định được hệ số chuyển đổi từ hydroxyproline sang collagen (k) là 9,3. 
Hệ số chuyển đổi (k) này có thể được sử dụng để tính toán hàm lượng collagen từ 
hàm lượng hydroxyproline trong da cá ngừ vây vàng. 
3.2. Thủy phân collagen trong da cá ngừ vây vàng bằng enzyme 
3.2.1. Ảnh hưởng của loại enzyme và nồng độ enzyme đến độ thủy phân (DH) 
và hiệu suất thu hồi nitrogen (NR) 
 Ảnh hưởng của nồng enzyme pepsin vào độ thủy phân (DH) và hiệu suất thu 
hồi nitrogen (NR) được trình bày ở Hình 3.10A. DH và NR được nghiên cứu ở các 
nồng độ enzyme pepsin khác nhau (20, 25, 30, 35 và 40 NFU/g), trong khi các yếu tố 
khác được cố định như: nhiệt độ thủy phân 40 C, pH 2 và thời gian thủy phân 5 giờ. 
DH và NR tăng lên khi tăng nồng độ pepsin tăng từ 20 đến 30 NFU/g và đạt giá trị 
cao nhất ở nồng độ pepsin là 30 NFU/g. Nếu tiếp tục tăng nồng độ pepsin từ 30 đến 
40 NFU/g thì DH và NR thay đổi không có sự khác biệt về mặt thống kê (P 0.05). 
Do đó nồng độ pepsin được chọn là 30 NF U/g là điều kiện tốt nhất cho các thí nghiệm 
tiếp theo. 
75 
Hình 3.10B cho thấy ảnh hưởng của nồng độ enzyme flavourzyme đến độ thủy 
phân (DH) và hiệu suất thu hồi nitrogen (NR). DH và NR được khảo sát ở các nồng 
độ flavozyme (10, 20, 30, 40 và 50 LAPU/g với các yếu tố cố định như: nhiệt độ thủy 
phân 50 C, pH 6 và thời gian thủy phân 5giờ. Khi tăng nồng độ flavourzyme từ 10 
đến 30 LAP U/g thì DH và NR tăng nhanh, đạt giá trị lớn nhất ở nồng flavourzyme 
30 LAPU/g. Nếu tiếp tục tăng nồng độ enzyme từ 30 đến 50 LAP U/g thì DH và NR 
tăng không có sự khác biệt về mặt thống kê (P 0.05). Vì vậy nồng độ của enzyme 
flavourzyme 30 LAPU/g được chọn là nồng độ tốt nhất để thủy phân collagen da cá 
ngừ vây vàng. 
Hình 3.10. Ảnh hưởng của nồng độ enzyme đến độ thủy phân (DH) và hiệu suất thu hồi 
nitrogen (NR) 
 (A): Enzyme pepsin; (B): Enzyme flavourzyme; (C): Enzyme alcalase 
a
b c c c
a b
c c c
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
20 25 30 35 40 H
iệ
u
 s
u
ấ
t 
th
u
 h
ồ
i 
n
it
ro
g
en
 (
N
R
)
(%
)
Đ
ộ
 t
h
ủ
y
 p
h
â
n
(D
H
) 
(%
)
Nồng độ Pepsin (UI/g protein)
DH NR
a
b
c c c
a
b
c c c
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
10 20 30 40 50 H
iệ
u
 s
u
ấ
t 
th
u
 h
ồ
i 
n
it
ro
g
en
 (
N
R
)
(%
)
Đ
ộ
 t
h
ủ
y
 p
h
â
n
 (
D
H
) 
(%
)
Nồng độ Flavourzyme (LAPU/g protein)
DH NR
(A) (B) 
(C) 
a
b c c c
a
b
c c c
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0.01 0.02 0.03 0.04 0.05
H
iệ
u
 s
u
ấ
t 
th
u
 h
ồ
i 
n
it
ro
g
en
 (
N
R
)
(%
)
Đ
ộ
 t
h
ủ
y
 p
â
n
 (
D
H
) 
(%
)
Nồng độ Alcalase (AU/g protein)
DH NR
76 
Ảnh hưởng của nồng độ alcalase đến độ thủy phân (DH) và hiệu suất thu hồi 
nitrogen (NR) được thể hiện trong Hình 3.10C. DH và NR được thực hiện ở các nồng 
độ alcalase khác nhau (0,01, 0,02, 0,03, 0,04 và 0,05 AU/g) trong khi các điều kiện 
khác được cố định như sau: Nhiệt độ thủy phân 50 C, pH 7 và thời gian thủy phân 5 
giờ. DH và NR tăng nhanh khi tăng nồng độ alcalase và đạt giá trị lớn nhất ở nồng 
độ alcalase 0,03 AU/g. Sau đó, cả hai không thay đổi đáng kể khi nồng độ alcalase 
trên 0,03 AU/g. Do đó, nồng độ alcalase 0,03 AU/g được chọn làm nồng độ cho các 
thí nghiệm tiếp theo. 
3.2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân đến DH và NR 
Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân đến DH và NR của enzyme pepsin được 
trình bày ở Hình 3.11A. DH và NR được xác định ở các nhiệt độ thủy phân khác 
nhau: 30, 35, 40, 45 and 50 C. Các điều khác được cố định như: nồng độ enzyme 
pepsin 30 NFU/g, pH 2 và thời gian thủy phân 5 giờ. DH và NR đạt giá trị cao nhất 
ở nhiệt độ 40 C (Hình 3.11A). Khi tăng nhiệt độ lớn hơn 40 C thì DH và NR giảm 
điều này có thể giải thích là nhiệt độ trên 40 C là nhiệt độ không thích hợp cho 
enzyme pepsin hoạt động. Vì vậy 40 C là nhiệt độ thích hợp cho enzyme pepsin hoạt 
động. 
Hình 3.11B cho thấy ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân đến DH và NR của 
enzyme flavourzyme. Thí nghiệm được tiến hành ở các nhiệt độ khác nhau: 30, 35, 
40, 45, 50,55 và 60 C. Các điều kiện khác được cố định như: nồng độ enzyme 
flavourzyme 30 LAPU/g, pH 6 và thời gian thủy phân 5 giờ. Khi tăng nhiệt độ từ 30 
đến 50 C thì DH và NR tăng nhanh. Tuy nhiên, nếu tăng nhiệt độ lên hơn 50 C thì 
DH và NR giảm, vì khi tăng nhiệt độ lên cao hơn nhiệt độ thích hợp của enzyme thì 
enzyme bị bất hoạt làm cho khả năng xúc tác của enzyme giảm. Vì vậy trong nghiên 
cứu này, 50 C là nhiệt độ thích hợp cho enzyme flavourzyme hoạt động. 
77 
Hình 3.11. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ thủy phân (DH) và hiệu suất thu hồi 
nitrogen (NR) 
(A): Enzyme pepsin; (B): Enzyme flavourzyme; (C): Enzyme alcalase 
Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân đến DH và NR của enzyme alcalase được 
thể hiện trong Hình 3.11C. DH và NR được xác định ở các nhiệt độ thủy phân khác 
nhau: 45, 50, 55, 60 và 65 C; cố định các điều kiện thí nghiệm khác như: nồng độ 
alcalase 0,03 AU/g, pH 7 và thời gian thủy phân 3 giờ. Có thể thấy DH và NR tăng 
lên khi nhiệt độ thủy phân tăng từ 45 đến 55 C. Sau đó, chúng giảm đáng kể ở nhiệt 
độ trên 55 C. Có thể nhiệt độ trên 55 C là nhiệt độ không phù hợp cho các enzyme 
a
b
c
b
d
a
b
c
b
a
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
5
10
15
20
25
30
30 35 40 45 50
H
iệ
u
 s
u
ấ
t 
th
u
 h
ồ
i 
n
it
ro
g
en
 (
N
R
)
(%
) 
Đ
ộ
 t
h
ủ
y
 p
h
â
n
 (
D
H
) 
(%
)
Nhiệt độ thủy phân (0C)
DH NR
(A) 
a
b
c
d d
c
b
a
b
c
d e
f
g
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
5
10
15
20
25
30
30 35 40 45 50 55 60
H
iệ
u
 s
u
ấ
t 
th
u
 h
ồ
i 
n
it
ro
g
en
 (
N
R
)
(%
) 
Đ
ộ
 t
h
ủ
y
 p
h
â
n
 (
D
H
) 
(%
)
Nhiệt độ thủy phân (0C)
DH NR
a
b c c
d
a
b
c
b
a
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
5
10
15
20
25
30
45 50 55 60 65
H
iệ
u
 s
u
ấ
t 
th
u
 h
ồ
i 
n
it
ro
g
en
 (
N
R
)
(%
) 
Đ
ộ
 t
h
ủ
y
 p
h
â
n
 (
D
H
) 
(%
)
Nhiệt độ thủy phân (0C)
DH NR
(C) 
(B) 
78 
alcalase hoạt động. Do đó, trong nghiên cứu này 55 C là nhiệt độ phù hợp cho 
alcalase để DH và NR cao nhất. 
3.2.3. Ảnh hưởng của pH đến DH và NR 
Để nghiên cứu ảnh hưởng của pH thủy phân đến độ thủy phân (DH) và hiệu 
suất thu hồi nitrogen (NR), thí nghiệm được bố trí ở các giá trị pH tương ứng là 1,5; 
2,0; 2,5 và 3,0; các thông số thủy phân khác được cố định là nồng độ pepsin: 30 
NFU/g; nhiệt độ thủy phân 40 C và thời gian thủy phân 5giờ. Hình 3.12A cho thấy 
DH và NR tăng lên khi tăng độ pH thủy phân từ 1,5 lên 2,0. Khi thủy phân pH 2, 
DH và NR giảm. Có thể pH trên 2 là pH không phù hợp với enzyme pepsin hoạt động. 
Do đó, pH 2,0 đã được chọn cho các thí nghiệm tiếp theo. 
Để nghiên cứu ảnh hưởng của pH đến DH và NR của enzyme flavourzyme, 
các giá trị pH được khảo sát là 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0; 7,5 và 8,0. Các tham số khác 
được cố định như: nồng độ enzyme flavourzyme 30 LAPU/g; nhiệt độ thủy phân 50 
C; thời gian thủy phân 5giờ, kết quả thu được ở Hình 3.12B. DH và NR tăng lên khi 
tăng pH từ 5,0 đến 6,0. Tuy nhiên, khi tiếp tục tăng pH từ 6,0 đến 8,0 thì DH và NR 
giảm. Vì vậy có thể kết luận rằng pH 6,0 là thích hợp để enzyme flavourzyme thủy 
phân collagen của da cá ngừ vây vàng. Do đó, pH 6,0 đã được chọn cho các thí nghiệm 
tiếp theo. 
Để nghiên cứu ảnh hưởng của pH thủy phân đến DH và NR của enzyme 
alcalase, pH thủy phân được khảo sát tương ứng là 6, 7, 8 và 9; Ba thông số thủy phân 
khác được cố định là nồng độ alcalase 0,03 AU/g, nhiệt độ thủy phân 55 C và thời 
gian thủy phân 5 giờ. Kết quả thu được ở Hình 3.12C cho thấy DH và NR tăng lên 
khi tăng pH thủy phân từ 6 đến 8. Khi pH thủy phân cao hơn 8 thì DH và NR giảm. 
Như vậy pH trên 8 và dưới 8 là pH không phù hợp cho enzyme alcalase hoạt động. 
Do đó, pH 8 được chọn là pH thích hợp và sử dụng cho các thí nghiệm tiếp theo. 
79 
Hình 3.12. Ảnh hưởng của pH đến độ thủy phân (DH) và hiệu suất thu hồi nitrogen (NR) 
(A): Enzyme pepsin; (B): Enzyme flavourzyme; (C): Enzyme alcalase 
3.2.4. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến DH và NR 
Hình 3.13A cho thấy ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến DH và NR của 
enzyme pepsin. Thời gian thủy phân được khảo sát là 1, 2, 3, 4 và 5 giờ. Các thông 
số khác được cố định: nồng độ enzyme pepsin 30 NFU/g, nhiệt độ thủy phân là 40 
C, và pH 2. DH và NR tăng nhanh khi tăng thời gian từ 1 giờ đến 4 giờ và đạt giá trị 
cao nhất ở 4 giờ. Khi tiếp tục tăng thời gian từ 4 giờ đến 5 giờ thì DH và NR thay đổi 
không đáng kể. Vì vậy có thể chọn thời gian thủy phân thích hợp của enzyme pepsin 
là 4 giờ. 
a
b b
c
a
b
c
d
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
5
10
15
20
25
30
1.5 2.0 2.5 3.0
H
iệ
u
 s
u
ấ
t 
th
u
 h
ồ
i 
n
it
ro
g
en
 (
N
R
)
(%
)
Đ
ộ
 t
h
ủ
y
 p
h
â
n
 (
D
H
) 
(%
) 
pH 
DH
NR
a
b
c c
d
e
f
a
b
c c
a
d
e
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
5
10
15
20
25
30
5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0
H
iệ
u
 s
u
ấ
t 
th
u
 h
ồ
i 
n
it
ro
g
en
 (
N
R
)
(%
)
Đ
ộ
 t
h
ủ
y
 p
h
â
n
 (
D
H
) 
(%
) 
pH 
DH
NR
(B) 
a
b
c
b
a
b
c
b
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
5
10
15
20
25
30
6 7 8 9
H
iệ
u
 s
u
ấ
t 
th
u
 h
ồ
i 
n
it
ro
g
en
 (
N
R
)
(%
)
Đ
ộ
 t
h
ủ
y
 p
h
â
n
 (
D
H
)