Kết hợp ủ xi lô bằng acid lactic nhằm nâng cao hiệu quả qui trình sản xuất chitin từ phế liệu tôm

Kỷ yếu Hội nghị khoa học 28 KẾT HỢP Ủ XI LÔ BẰNG ACID LACTIC NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ QUI TRÌNH SẢN XUẤT CHITIN TỪ PHẾ LIỆU TÔM Nguyễn Thị Ngọc Hoài*, Phạm Viết Nam Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM *Tác giả liên lạc: hoaintn@cntp.edu.vn TÓM TẮT Ứng dụng kết hợp ủ xi lô bằng acid lactic đã loại được khoảng 78% protein và 21,1% khoáng từ phế liệu tôm trong quá trình sản xuất chitin. Tiếp tục khử protein bằng enzyme alcalase và khử khoáng bằng acid lactic cho phép thu được sản phẩm chitin tốt. Bên cạnh đó, qui trình mới cho phép thu được dịch ủ có giá trị dinh dưỡng cao, có chứa đầy đủ các acid amin, acid béo không thay thế, có thể sử dụng trong chế biến thức ăn gia súc. Hơn nữa, qui trình kết hợp ủ xi lô góp phần làm giảm đáng kể nhiễm môi trường so với qui trình hóa học truyền thống. Từ khóa: Chitin, phế liệu tôm, ủ xi lô. IMPROVING THE EFFICIENCY OF CHITIN PRODUCTION PROCESS FROM SHRIMP WASTE BY USING LACTIC ACID ENSILAGE Nguyen Thi Ngoc Hoai*, Pham Viet Nam Ho Chi Minh city University of Food Industry *Corresponding Author: hoaintn@cntp.edu.vn ABSTRACT Application of ensilage treatment can remove about 78% of protein and 22,1% of minerals from shrimp waste in chitin production. Then continuing treatment the semi-processed waste with enzyme alcalase treatment and lactic acid treatment can produce chitin with good quality. In addition, this new way of treatment can produce the silaging liquid contains high nutritional values and can be used for feed production. Furthermore, the new process combining ensilage can reduce significantly pollution compared with traditional chemical process. Keywords: Chitin, shrimp waste, silage. MỞ ĐẦU Theo Shahidi et al,1999, phế liệu tôm chiếm 35−40% so với lượng nguyên liệu ban đầu còn trong phần phế liệu thì đầu tôm chiếm 71,4%, vỏ chiếm 28,6% và có thể đặt ra vấn đề là chúng sẽ hư hỏng và gây vấn nạn về môi trường [1]. Hiện nay, lượng phế liệu này chủ yếu được sử dụng để làm nguyên liệu cho quá trình sản xuất chitin, không tận dụng phần có lợi trong phế liệu tôm như protein và astaxanthin. Các qui trình sản xuất chitin đang sử dụng là các qui trình hóa học, sử dụng nhiều hóa chất. Nước thải từ quá trình sản xuất chitin bằng qui trình hóa học có dư lượng NaOH, HCl và protein khá cao, nguy cơ gây ô nhiễm môi trường nước và không khí, tăng chi phí cho việc xử lý nước thải [2]. Ứng dụng acid hữu cơ trong việc khử khoáng của phế liệu tôm trong sản xuất chitin, chitosan đã được các nhà khoa học nghiên cứu rộng rãi. Pratya Charoenvuttitham; John Shi; Gauri S. Mittal (2006) sử dụng acid hữu cơ để khử khoáng trong sản xuất chitin từ phế liệu tôm sú, với chế độ khử khoáng bằng HCOOH 0,25M, acid citric 0,25M, nhiệt độ phòng, thời gian 30 phút, tỷ lệ 1/28(w/v), hiệu suất khử khoáng là 88,1±1,8% [3]. Ngoài ra Nesreen Samir Mahmoud, Abdelkader Ghaly (2006) cũng đã so sánh hiệu suất khử khoáng của acid lactic và acid acetic ở nồng độ lần lượt là 75,6g/l, 75g/l, tỉ lệ vỏ tôm/acid là 1/20, nhiệt độ 24oC, thời gian 2 giờ cũng thu được hiệu suất khử khoáng lần lượt là 97,4% đối với acid lactic và 86,36% đối với acid acetic, điều này chứng tỏ acid lactic có khả năng khử khoáng cao [4]. Theo Jung. W. J và cộng sự (2011) đã so sánh hiệu quả khử khoáng và khử protein trong quy trình sản xuất chitin của chủng Lactobacillucs paracasei ssp. Tolerans KCTC-3074) và acid lactic hữu cơ, kết quả đối với mẫu xử lý bằng vi sinh vật thì hàm lượng khoáng giảm khoảng 10%, hàm lượng protein giảm từ 51,3% xuống còn 32,3%. Trong khi đó, đối với mẫu sử dụng acid lactic Kỷ yếu Hội nghị khoa học 29 hữu cơ thì hàm lượng khoáng trong nguyên liệu giảm từ 49,1% xuống còn 16,4%, hàm lượng protein giảm không đáng kể, chỉ khoảng 5% [5]. Năm 2009, Ngô Thanh Lĩnh và cộng sự đã thực hiện nghiên cứu “Nghiên cứu kết hợp phương pháp ủ xi lô trong công nghệ sản xuất chitin-chitosan từ phế liệu đầu vỏ tôm”, nghiên cứu cho thấy kết hợp ủ xi lô bằng acid formic với tỷ lệ acid/phế liệu là 1% (v/w), rỉ đường với tỷ lệ 10% (w/w), ủ trong thời gian 3 ngày ở nhiệt độ phòng sẽ khử được 83,1% protein và 66,1% khoáng. Tiếp tục khử protein còn lại bằng alcalase với tỷ lệ enzyme/phế liệu là 0,2% (v/w) ở nhiệt độ 55oC, trong thời gian 8 giờ, pH=8,5, và khử khoáng còn lại bằng acid lactic ở nồng độ 3%, thời gian 12 giờ ở nhiệt độ phòng thì chitin thu được có hàm lượng protein và khoáng dưới 1%. Tuy nhiên, nghiên cứu nàyvẫn còn một số hạn chế là acid formic là chất khử mạnh, bị oxy hóa nhanh trong môi trường trung tính và kiềm, là acid rất độc, hơi acid formic gây tổn thương mạnh cho mắt, niêm mạc và khí quản, dung dịch đậm đặc gây bỏng da rất lâu khỏi và rất đau. Chính vì điều này mà khả năng áp dụng của nghiên cứu trên bị hạn chế ở quy mô công nghiệp [2]. Ưu điểm của việc sử dụng acid hữu cơ là ít ảnh hưởng đến tính chất, chất lượng chitosan, ít ảnh hưởng và tác động xấu đến môi trường. Mặc khác, các sản phẩm trung gian của quá trình nếu thu hồi sử dụng không phải trung hòa và không ảnh hưởng đến sức khỏe con người hay vật nuôi [6]. Qua đó, nhận thấy ưu điểm khi áp dụng phương pháp ủ xilô kết hợp bổ sung acid hữu cơ cho phế liệu tôm là không những tách được đáng kể protein và khoáng trong vỏ tôm hạn chế lượng hóa chất sau này khi sản xuất chitin. Đồng thời còn có thể tận thu các thành phần giá trị trong dịch ủ để sản xuất thức ăn trong chăn nuôi, do nồng độ hóa chất sử dụng trong khi ủ là không cao. Do đó, việc nghiên cứu tối ưu hóa công đoạn ủ xi lô với acid lactic trong quá trình chiết chitin từ phế liệu tôm là cần thiết, tận dụng được nguồn protein có chứa astaxanthin vào một số ứng dụng hữu ích như làm thực phẩm chức năng cho con người, hạn chế sử dụng hóa chất vô cơ, góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nguyên vật liệu Nguyên liệu Đầu, vỏ tôm thẻ chân trắng (Penaeus vannamei) được chọn là đối tượng nghiên cứu. Mật rỉ đường có độ Brix 72−88%, tổng độ đường 46−55%, có màu vàng đặc trưng của rỉ mật, và các hóa chất sử dụng đều thuộc loại tinh khiết phân tích (PA). Thu mẫu và bảo quản mẫu Đầu,vỏ tôm được lấy từ nguyên liệu tôm thẻ chân trắng chế biến tại Công ty cổ phần thủy sản số 5, lô A38/II đường số 2, KCN Vĩnh Lộc, Q. Bình Tân, TPHCM. Nguyên liệu sau khi lấy được vận chuyển ngay bằng thùng xốp cách nhiệt có bảo quản nước đá, nhiệt độ < 5oC về phòng thí nghiệm. Nguyên liệu trước khi sử dụng được rửa sạch, để ráo trong thời gian 5 phút. Trong trường hợp chưa làm ngay thì rửa sạch, được bao gói và mang đi bảo quản đông ở điều kiện nhiệt độ −20oC tại phòng thí nghiệm Trung tâm thí nghiệm thực hành Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm thành phố Hồ Chí Minh. Phương pháp nghiên cứu Bố trí thí nghiệm Nguyên liệu đầu vỏ tôm sau khi loại tạp chất, để ráo nước được trộn với acid lactic (1-5%), rỉ đường (8-12%) cứu và ủ xi lô trong thời gian 24-120 giờ. Sau quá trình ủ, bã ủ được tiếp tục khử protein alcalase với tỷ lệ enzyme/phế liệu: 0,5% (v/w), nhiệt độ 50oC, trong thời gian 6 giờ, pH=7,5. Khử khoáng bằng acid lactic ở nồng độ 3%, thời gian 4 giờ thu được chitin. Phần dịch ủ được đánh giá các thành phần cơ bản. Hình 1. Quy trình sản xuất chitin kết hợp với phương pháp ủ xi lô bằng acid lactic Kỷ yếu Hội nghị khoa học 30 Các phương pháp phân tích Xác định hàm lượng protein bằng phương pháp so màu: phương pháp Biuret theo Gornall và cộng sự (1948) [7]. Xác định hàm lượng tro tổng số theo TCVN 5105:2009. Xác định hàm lượng Astaxanthin theo Uma Nath Ushakumari, Ravi Ramanujan (2012) [8] Phân tích thành phần acid amin và acid béo theo TCVN 9969:2013. Phương pháp xử lý số liệu Số liệu báo cáo là trung bình của 3 lần lặp lại. Kết quả phân tích bằng phần mền Execl, sử dụng ANOVA, giá trị p < 0,05 được xem là có ý nghĩa về mặt thống kê. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN Phế liệu tôm có các thành phần chính là chitin, protein, khoáng, lipid và chất màu được thể hiện ở Bảng 1. Bảng 1. Thành phần hóa học của phế liệu tôm thẻ chân trắng (Penaeus vannamei) Chỉ tiêu Thành phần Hàm lượng protein (%) 47,6 ± 2,2 Hàm lượng tro tổng số (%) 22,2 ± 0,5 Hàm lượng lipid (%) 3,5±0,5 Hàm lượng astaxanthin (mg/kg) 132 ± 5,5 Nguyên liệu đầu, vỏ tôm sau khi mua ở Công ty Thủy Sản số 5 được đem đi kiểm tra hàm lượng protein, hàm lượng lipid, hàm lượng chất màu tại Viện Pasteur Thành phố Hồ Chí Minh. Kết quả cho thấy trong phế liệu tôm thẻ, thành phần protein chiếm tỷ trọng lớn nhất đạt 47,6 %, tiếp đến là hàm lượng khoáng chiếm 22,2 % so với hàm lượng chất khô. Từ những phân tích thành phần hóa học của tôm thẻ chân trắng ở trên cho thấy, ngoài chitin trong phế liệu còn có chứa một lượng lớn protein, khoáng và hàm lượng astaxanthin nên quy trình chế biến phế liệu tôm cần quan tâm thu hồi các thành phần có giá trị này. Ảnh hưởng của các yếu tố đến hiệu suất khử khoáng và khử protein trong công đoạn ủ xi lô Ảnh hưởng của nồng độ acid lactic Nồng độ acid là một thông số quan trọng trong quá trình ủ xilô. Kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của nồng độ acid lactic đối với quá trình khử protein và khoáng được trình bày ở Hình 2. Hình 2. Hiệu suất khử protein và khử khoáng theo nồng độ acid lactic Bổ sung acid với nồng độ từ 1% đến 5% đều cho thấy sự tăng lên rõ rệt hiệu suất khử protein và khoáng so với mẫu không bổ sung (đối chứng). Khi tăng tỷ lệ acid bổ sung từ 1 lên 4% thì hiệu suất khử protein tăng lên đáng kể (tương ứng là 40% và 78,5%) sau đó có xu hướng giảm không đáng kể. Bên cạnh đó, hiệu suất khử khoáng cũng tăng tỷ lệ thuận với nồng độ acid sử dụng. Cụ thể, hiệu suất khử khoáng chỉ đạt 4% khi sử dụng tỷ lệ acid 1 %, nhưng khi tỷ lệ này tăng lên 5% thì hiệu suất khử khoáng đạt 22%. Các mẫu đối chứng và xử lý ở nồng độ acid 1% thì khối ủ sau 3 ngày có mùi hôi và dịch ủ có màu hơi đen. Kết quả phân tích cũng cho thấy các mẫu đối chứng và xử lý ở nồng độ acid 1% có hàm lượng đạm NH3 cao hơn rất nhiều so với các mẫu xử lý ở tỷ lệ acid từ 3% trở lên (Hình 2). Hiện tượng khử khoáng xảy ra có thể là do lượng acid bổ sung và lượng acid lactic do hệ vi khuẩn lactic có sẵn trong nguyên liệu sinh ra. Ngoài ra, quá trình khử khoáng cũng làm mềm liên kết protein và chitin, tạo điều kiện cho một số protease hoạt động làm thúc đẩy quá trình thuỷ phân (Bower và Hietala, 2008). Ngoài ra, quá trình khử khoáng và protein có thể do sự tham gia của các vi sinh vật có mặt trong phế liệu tôm, đặc biệt là vi khuẩn lactic. Kết quả này tương tự kết quả của Rao và cộng sự (2000) khi nghiên cứu quá trình ủ xilô có bổ sung acid acetic. Quá trình tự lên men (tự thủy phân) phế liệu tôm thường đạt hiệu quả cao do sự có mặt của các vi sinh vật (Woods, 1998). Ảnh hưởng của tỷ lệ rỉ đường/nguyên liệu 0 20 40 60 80 100 0 1 2 3 4 5Hi ệu  su ất  kh ử p ro te in ,  kh oá ng  (% ) Nồng độ acid lactic (%) Hiệu suất khử protein, khoáng theo nồng độ acid lactic Protein Khoáng Kỷ yếu Hội nghị khoa học 31 Trong quá trình ủ xi lô, bổ sung đường có vai trò quan trọng cho hoạt động của vi sinh vật trong quá trình ủ, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình khử khoáng và khử protein. Trong thí nghiệm này, rỉ đường được bổ sung vào phế liệu tôm ở các tỷ lệ rỉ đường/phế liệu là 8, 9, 10, 11, 12%. Mẫu đối chứng không bổ sung rỉ đường. Hình 3. Ảnh hưởng tỷ lệ rỉ đường/phế liệu đến hiệu suất khử khoáng và khử protein Sau 3 ngày ủ, khi không bổ sung rỉ đường hiệu suất khử khoáng và khử protein đạt tương ứng 25% và 2%, khối đầu tôm trở nên vụn, có mùi hôi thối, màu sạm đen. Bên cạnh đó, khi ép thu dịch thì dịch ủ cũng có màu đen và thối. Ở tỷ lệ rỉ đường 8%, 9% khả năng khử khoáng và khử protein có tăng lên, nhưng dịch ủ có màu đen, mùi hơi thối. Ở tỷ lệ rỉ đường 10%, 11% màu sắc, mùi có cải thiện hơn. Khi xét đến hiệu suất khử protein thì bổ sung rỉ đường/phế liệu ở các mức 8-9% thì không khác biệt đáng kể, trong khoảng 60-67%. Tuy nhiên, hiệu suất khử khoáng có tăng lên ở tỷ lệ rỉ đường bổ sung là 10%. Ở tỷ lệ rỉ đường 10% hiệu suất khử khoáng có xu hướng tăng, đạt 24%. Hiệu suất khử khoáng và protein tăng lên vì rỉ đường là cơ chất rất quan trọng cho quá trình lên men do vi sinh vật có mặt trong khối ủ bao gồm vi khuẩn lactíc và các vi khuẩn khác có khả năng sinh protease. Trong rỉ đường chứa nhiều thành phần cần thiết cho vi sinh vật sinh trưởng và phát triển như sucrose (46-54%), đường khử (6-9%), đạm (tổng N từ 0,45-2,88%), khoáng (3- 4%) và vitamin (Lương Đức Phẩm, 2004). Việc bổ sung rỉ đường cho phép giảm nhanh pH đến mức phù hợp để ức chế vi sinh vật gây thối và tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tự thủy phân bằng enzyme và vi sinh vật có sẵn trong nguyên liệu tôm. Vi khuẩn lactic phát triển mạnh sẽ sinh ra acid lactic và chính acid lactic sẽ hòa tan chất khoáng, tách chất khoáng ra khỏi nguyên liệu. Còn các vi khuẩn sinh protease sẽ phát triển tốt và sinh ra nhiều protease để thủy phân protein khi nồng độ rỉđường được cung cấp đầy đủ. Điều này sẽ làm cho bán chế phẩm chitin thu được có chất lượng tốt hơn (Fegbenro và Bello-Olusoji, 1997). Từ kết quả trên, để đảm bảo hiệu quả của quá trình ủ và tính kinh tế thì nên sử dụng tỷ lệ rỉ đường/phế liệu thích hợp là 10% (w/w). Ảnh hưởng của thời gian ủ Kết quả ảnh hưởng của thời gian ủ đến hiệu suất khử protein và khoáng được trình bày ở Hình 4. Hiệu suất khử khoáng và protein tăng dần theo thời gian ủ trong khoảng thời gian từ 1-3 ngày. Sau 3 ngày ủ, hiệu suất khử protein 85% và khử khoáng đạt 22%, dịch ủ có màu hồng và có mùi thơm đặc trưng của dịch ủ protein. Kéo dài thời gian ủ đến 6 ngày thì khả năng khử khoáng và khử protein chỉ tăng nhẹ. Do vậy, thời gian ủ thích hợp là 3 ngày. Việc kéo dài thời gian xử lý mà không tăng hiệu suất khử protein và khoáng sau thời gian 3 ngày có thể do là trong giai đoạn này protein và khoáng ở các lớp ngoài liên kết với chitin không chặt chẽ lắm đã được tách ra. Hình 4. Ảnh hưởng thời gian ủ xi lô đến hiệu suất khử khoáng và khử protein Sau khi ủ xi lô, chitin thô được mang đi kiểm tra xác định các thành phần hóa học Bảng 2. Thành phần hóa học và trạng thái của bán thành phẩm chitin sau khi ủ xi lô Hàm lượng protein (%) 10,289 ± 1,7 Hàm lượng tro tổng số (%) 17,52 ± 0,5 Hàm lượng lipid (%) 1,05±0,5 Hàm lượng astaxanthin (mg/kg) 55 ± 2,5 0 20 40 60 80 100 0 8 9 10 11 12 H iệu su ất k hử p ro te in , kh oá ng (% ) Tỷ lệ rỉ đường/ nguyên liệu (%) Protein Khoáng 0 20 40 60 80 100 1 2 3 4 5 6 Hi ệu  su ất  kh ử p ro te in ,  kh oá ng  (% ) Thời gian ủ xi lô (ngày) Protein Khoáng Kỷ yếu Hội nghị khoa học 32 Sau khi ủ xi lô, hàm lượng protein trên bán thành phẩm (10,289%) thấp hơn so với kết quả nghiên cứu của Ngô Thanh Lĩnh (11,7%), chứng tỏ việc bổ sung acid lactic vào quá trình ủ xi lô có khả năng khử protein tốt hơn so với việc bổ sung acid formic. Mặc khác, hàm lượng khoáng còn lại trong bán thành phẩm chitin thô (17,52%) cao hơn so với kết quả nghiên cứu của Ngô Thanh Lĩnh (15,4%), điều này chứng tỏ khả năng khử khoáng của acid formic tốt hơn acid lactic. Bên cạnh hiệu suất khử protein và hiệu suất khử khoáng cần quan tấm đến chất lượng của dịch ủ xi lô, dịch ủ xi lô từ phế liệu tôm thu được có chứa đầy đủ acid amin không thay thế và các acid béo không no. Kết quả nghiên cứu này thu được hiệu suất khử khoáng thấp so với nghiên cứu của Pratya Charoenvuttitham ; John Shi ; Gauri S. Mittal (2006) sử dụng chế độ khử khoáng là HCOOH 0,25M, acid citric 0,25M, nhiệt độ phòng, thời gian 30 phút, tỷ lệ 1/28(w/v), hiệu suất khử khoáng là 88,1±1,8%. Tuy nhiên, bên cạnh việc khử khoáng, khả năng khử protein trong nghiên cứu này là khá cao so với nghiên cứu của Jung. W. J và cộng sự (2011) đã so sánh hiệu quả khử khoáng và khử protein trong quy trình sản xuất chitin của chủng Lactobacillucs paracasei ssp. Tolerans KCTC-3074) và acid lactic hữu cơ, kết quả đối với mẫu xử lý bằng vi sinh vật thì hàm lượng khoáng giảm khoảng 10%, hiệu suất khử protein khoảng 40%. Trong khi đó, đối với mẫu sử dụng acid lactic hữu cơ thì hiệu suất khử khoáng đạt 66,6%, nhưng hiệu suất khử protein chỉ khoảng 5%. Kết quả nghiên cứu này thu được hiệu suất khử protein và khử khoáng thấp so với nghiên cứu của Ngô Thanh Lĩnh và cộng sự (2009) kết hợp ủ xi lô bằng acid formic với tỷ lệ acid/phế liệu là 1% (v/w), rỉ đường với tỷ lệ 10% (w/w), ủ trong thời gian 3 ngày ở nhiệt độ phòng sẽ khử được 83,1% protein và 66,1% khoáng, hiệu suất khử protein và khử khoáng khá caonhưng vẫn còn nhiều hạn chế là acid formic là acid rất độc, hơi acid formic gây tổn thương mạnh cho mắt, niêm mạc, khí quản, dung dịch đậm đặc gây bỏng da rất lâu khỏi và không thu hồi dịch protein và astaxanthin. Kết quả thành phần acid amin và acid béo trong phế liệu tôm và trong dịch ủ xi lô ở điều kiện thích hợp Hình 5. Thành phần phần trăm của các acid amin có trong phế liệu tôm và dịch ủ xi lô ở điều kiện tối ưu Từ Hình 5 cho thấy, trong dịch ủ xi lô từ phế liệu tôm có chứa hầu hết các loại acid amin thiết yếu như trong phế liệu tôm ban đầu. Trong đó, acid glutamic chiếm tỷ lệ cao nhất với 11,07% so với tổng các acid amin. Tiếp đó là các acid amin khác cũng chiếm tỷ lệ khá cao như: proline (6,75%), leucine (8,28%), acid aspartic (8,19%), lysine (7,89%), glycine (6,12%) alanine (7,11%), Như vậy, dịch ủ xi lô từ phế liệu tôm có thành phần dinh dưỡng khá cao và đầy đủ acid amin không thay thế. Hình 6. Thành phần phần trăm của các acid béo có trong phế liệu tôm và dịch ủ xi lô ở điều kiện tối ưu Kết quả trong Hình 6 cho thấy dịch ủ xi lô chứa nhiều acid béo không no quan trọng là acid alpha linoleic (ALA) 18:3n-3 (3,73%), acid eicosapentaenoic (EPA) 20:5n-3 (2,75%), aciddocosahexaenoic (DHA) 22:6n- 3 (2,88%). Tổng các omega 3 là 7,22% và tổng các omega 6 là 21,82% cho thấy tỷ lệ hai chất này xấp xỉ là 1:3. Mặc dù hàm lượng acid béo trong dịch ủ xi lô thấp hơn nhiều so với hàm lượng các acid béo có trong phế liệu tôm, nhưng sự có mặt của các acid béo không bão hòa có vai trò quan trọng. Nghiên cứu chỉ ra rằng việc kết hợp ủ xi lô với acid lactic trong quy trình sản xuất chitin từ 0 5 10 15 20 25 Th àn h p hầ n % Các acid amin 0 5 10 15 20 25 30 35 12 :0 0 16 :0 0 18 :0 0 18 :1 n‐9 18 :2 n‐6 18 :3 n‐3 20 :4 n‐6 20 :5 n‐3 22 :6 n‐3 n‐3 n‐6 n‐3  HU FA Th àn h p hầ n % Các acid béo Kỷ yếu Hội nghị khoa học 33 phế liệu tôm thẻ chân trắng (Penaeus vannamei) đã khử được khoảng 78% protein và 21% khoáng. Khi áp dụng công nghệ này trong sản xuất sẽ làm giảm lượng hóa chất sử dụng trong quy trình, giảm mức độ ô nhiễm môi trường do hóa chất gây ra. Bán thành phẩm chitin thô được mang đi thủy phân bằng enzyme Alcalase ở nồng độ 0,5% trong 6h sau đó ngâm trong dung dịch acid lactic 3% trong 6h sẽ thu được chitin có thành phần hóa học như Bảng 3. Đồng thời, dịch ủ xi lô thu được có chứa hầu hết các loại acid amin không thay thế và các loại acid béo không no, đặc biệt là có hàm lượng astaxanthin tương đối cao 35,2±1,5mg/l nên có thể ứng dụng vào các mục đích như làm thực phẩm chức năng cho con người. Bảng 3. Chất lượng của chitin thu được bằng phương pháp ủ xi lô kết hợp hóa học Chỉ tiêu Chitin Màu sắc Trắng, sáng Trạng thái Dạng vảy, mềm, mịn Protein (% vật chất khô) 0,93 ± 0,06 Tro (% vật chất khô) 0,91 ± 0,1 Độ ẩm (%) 8,7 ± 0,15 Kết quả phân tích cho thấy, chitin sản xuất bằng phương pháp ủ xi lô hết hợp hóa học có hàm lượng protein và hàm lượng khoáng nhỏ hơn 1% đã đáp ứng được yêu cầu chất lượng của chitin công nghiệp. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Kết quả thí nghiệm tối ưu theo mô hình Composit cho được kết quả các thông số nồng độ acid lactic, tỷ lệ rỉ đường và thời gian ủ xi lô thích hợp là 3%, 10% và 72 giờ.Sản phẩm thu được là dịch ủ xi lô có thành phần dinh dưỡng khá cao, chứa đầy đủ các acid amin không thay thế, các acid béo không bão hòa. Bán thành phẩm chitin thô thu được có hàm lượng protein thấp, hiệu suất khử protein đạt khoảng 78% và hiệu suất khử khoáng là 21%. Việc kết hợp ủ xi lô với acid lactic trong qui trình sản xuất chitin từ phế liệu tôm đã hạn chế lượng hóa chất sử dụng, giảm mức độ ô nhiễm môi trường, đồng thời giảm chi phí xử lý môi trường. Bên cạnh đó, cần nghiên cứu ứng dụng dịch ủ xi lô làm thức ăn chăn nuôi cho gia súc, gia cầm và nghiên cứu sâu hơn các biến đổi của dịch ủ trong quá trình sản xuất. TÀI LIỆU THAM KHẢO Fereidoon, S.,- Food applications of chitin and chitosans, Trends in Food Science and Technology, 10, 1999,37-51. Ngô Thanh Lĩnh - Nghiên cứu kết hợp phương pháp ủ xi lô trong công nghệ sản xuất chitin- chitosan từ phế liệu đầu vỏ tôm, Luận văn thạc sĩ, Chuyên ngành Công nghệ sau thu hoạch, Trường Đại học Nha Trang, 2009. Pratya Charoenvuttitham, John Shi, Gauri S. Mittal - Chitin extraction from black tiger shrimp (Penaeus monodon) waste using organic acids, Separation Science and Technology, 41, (2006), 1135-1153. Nesreen Samir Mahmoud, Abdelkader Ghaly - Unconventional Demineralization of Crustacean waste for the production of chitin, American Society of Agricultural and Biological Engineers, 3 (2006). Jo G.H., Park R.D., Jung W.J., -Enzymatic Production of Chitin from Crustacean Shell Waste. In: Chitin, Chitosan, Oligosaccharides and Their Derivatives, S.K. Kim (Ed.), CRC Press, Taylor and Francis Group, Boca Raton, FL, USA, 2011,p. 37-45. Luis A. Cira, Sergio Huerta, George M. Hall, Keiko Shirai - Pilot scale lactic acid fermentation of shrimp waste for Chitin recovery, Process Biochemistry 37(2002) 1359-1366. Gornall, A., G., Bardawill, C., T., David, M., - Determination of serum proteins by means of the Biuret reaction, Department of Pathological Chemistry, University of Toronto, Toronto Canada, (1948) Uma Nath Ushakumari, Ravi Ramanujan, Astaxanthin from shrimp shell waste. International Journal of Pharmaceutical Chemical Reseach, 16 (3) (2012) 2278-8700. Kỷ yếu Hội nghị khoa học 34 Rao, M.S., Munoz, J., Stevens, W.F., Critical factors in chitin production by fermentation of shrimp biowaste. Applied Microbiology Biotechnology, 54 (2000) 808-813. Woods, B., Microbiology of fermented foods, Vol 1, Blackie, New York (1998). Lương Đức Phẩm, Công Nghệ Vi Sinh Vật, Nhà Xuất Bản Nông Nghiệp (2004).