Nghiên cứu sản xuất cao đạm cá từ cá hồi sử dụng trong phòng ngừa nhiễm lạnh cho bộ đội hoạt động trên biển

hục vụ việc sản xuất sản phẩm phòng chống 
nhiễm lạnh cho bộ đội. Trong sản xuất nước mắm, nhờ bổ sung enzyme protease, protein 
của cá bị thủy phân mạnh, nên quá trình loại mỡ, loại xương khỏi phần thịt cá đã bị thủy 
phân được dễ dàng hơn, lượng nước mắm cốt thu được cũng nhiều hơn hẳn so với mẫu đối 
chứng không bổ sung enzyme [1, 2, 12]. Vì vậy, 4 loại protease thương mại là Bromelain 
TM
, Alcalase

, Protamex

, Flavourzyme
TM
 được xác định hoạt độ riêng trước khi được sử 
dụng để thủy phân cá nhằm chọn ra loại protease thích hợp nhất. 
Thí nghiệm được tiến hành với 4 loại enzyme trên với tỷ lệ hoạt độ enzyme sử dụng 
tương đương nhau (5001 U/mL). Nhiệt độ, thời gian thủy phân thích hợp với từng loại 
enzyme theo khuyến cáo của nhà sản xuất. Kết quả cho thấy hiệu quả thủy phân với 
Flavouzyme
TM
, Bromelain
TM
 và Protamex

 thấp hơn so với Alcalase (bảng 1). 
Bảng 1. Hoạt độ riêng và khả năng thủy phân cá của một số enzym thương mại. 
TT Enzyme 
Hoạt độ 
enzyme 
(U/mL) 
Tỷ lệ hoạt độ 
enzyme/cơ chất 
(U/g nguyên liệu) 
Tỷ lệ enzyme 
bổ sung 
(% w/v) 
Hàm lượng axit 
amin tạo thành 
(mg/mL) 
1 Alcalase

 5001 50,01 1,00 79,7 ± 0,5 
2 Flavourzyme
TM
 2017 50,01 2,97 51,8 ± 0,3 
3 Protamex

 4153 50,01 1,44 49,2 ± 0,4 
4 Bromelain
TM
 3228 50,01 1,85 45,5 ± 0,2 
Trong 4 loại enzyme thương mại nói trên, Bromelain TM và Alcalase có hoạt tính endo-
protease và sản phẩm thủy phân có vị hơi đắng; còn Protamex và FlavourzymeTM có hoạt 
tính endo- và exo- protease cho sản phẩm không có vị đắng [3]. Theo các tài liệu đã công 
bố, khi sản phẩm thủy phân tồn tại nhiều dưới dạng peptide mạch ngắn thì sản phẩm sẽ có 
vị đắng nhiều hơn so với sản phẩm cuối cùng chỉ gồm axit amin [5, 9]. Vì vậy, chúng tôi 
lựa chọn Protamex và FlavourzymeTM do chúng không tạo vị đắng và giúp tạo hương vị 
thơm ngon hơn. Tuy nhiên, Alcalase có hiệu quả thủy phân cao nên cũng được chọn. 
Thông thường, sản phẩm thủy phân cá có hương vị phụ thuộc vào hương vị của các axit 
amin tạo thành. Theo lý thuyết, axit amin có 4 vị cơ bản: ngọt, mặn, đắng, chua và vị 
umami là tổng hợp của cả 4 vị trên. Mỗi axit amin có giá trị ngưỡng về vị là nồng độ giới 
hạn phân biệt dựa vào cường độ vị đặc trưng. Vì vậy, chúng tôi đánh giá hàm lượng của 
các axit amin nói trên trong sản phẩm để tạo được sản phẩm có mùi vị thơm ngon và chất 
lượng tốt. 
Dựa trên kết quả của những nghiên cứu trước, FlavourzymeTM luôn được bổ sung cuối 
cùng để tăng hương vị sản phẩm, vì vậy, các enzyme được bổ sung theo 2 phương án sau 
[3, 5]: a) Phương án 1: Bổ sung theo thứ tự: Protamex Alcalase® FlavourzymeTM. b) 
Phương án 2: Bổ sung theo thứ tự: Alcalase® Protamex FlavourzymeTM. Theo 
hướng dẫn của nhà sản xuất và các nghiên cứu trước đây, thí nghiệm được tiến hành với tỷ 
lệ nước bổ sung trên nguyên liệu 1:1 (v/w). Protamex®, Alcalase®, Flavourzyme
TM được bổ 
sung với tỷ lệ lần lượt là 0,4%, 1 %, 0,6%; ủ tại nhiệt độ lần lượt là 50 oC, 55 oC, 48 oC và 
trong thời gian lần lượt là 5h, 12h, 6h. Sau đó, mẫu được lấy để đánh giá sơ bộ mùi vị sản 
phẩm và hàm lượng axit amin tổng số. Kết quả trình bày trên bảng 2. 
Hóa học và Kỹ thuật môi trường 
T. L. Anh,, N. T. Nhung, “Nghiên cứu sản xuất cao  bộ đội hoạt động trên biển.” 272 
Bảng 2. Đánh giá sản phẩm thủy phân cá hồi bằng enzyme thương mại. 
Phương án 
Hàm lượng axit amin 
tổng số (mg/mL) 
Mùi vị 
Phương án 1 80,5 ± 0,2 Mùi thơm đặc trưng, vị đắng nhẹ 
Phương án 2 88,2 ± 0,3 Mùi thơm đặc trưng, vị đắng rõ ràng 
Kết quả cho thấy phương án 2 cho sản phẩm có hàm lượng axit amin tổng số cao hơn 
phương án 1 nhưng không đáng kể. Tuy nhiên, sản phẩm tạo thành với Phương án 1 có vị 
đắng ít hơn. Vì vậy, trong các thí nghiệm tiếp theo, Protamex® sẽ được sử dụng ở ngay giai 
đoạn đầu để tìm ra các thông số thích hợp nhất tạo dịch đạm cá có hàm lượng và thành 
phần axit amin tốt nhất và có ít vị đắng nhất. Để đánh giá chất lượng và hương vị sản 
phẩm thủy phân, hàm lượng các axit amin thiết yếu, đặc biệt là hàm lượng Asp và Glu tạo 
vị umami và các axit amin tạo vị ngọt mạnh như Gly, Tyr, Ala, Thr, Pro, Ser, Lys cũng 
được xem xét đến. 
3.2. Xác định các điều kiện tối ưu cho quá trình thủy phân cá hồi 
Để tiến hành thủy phân cá với cả 3 loại enzyme, chúng tôi thủy phân với Protamex® 
trước. Sau đó, xác định nồng độ Alcalase® bổ sung tránh hiện tượng thừa enzyme gây ức 
chế quá trình thủy phân [2] hoặc có thể gây lãng phí enzyme. 
Bảng 3. Hàm lượng axit amin (%) tạo thành sau khi bổ sung Alcalase® 
vào dịch đã thủy phân bằng Protamex®. 
Tên axit amin 
Hàm lượng axit amin (%) tạo thành với các nồng độ 
Alcalase
®
 khác nhau 
0,25 % 0,5 % 0,75 % 1 % 
Axit aspartic 0,71 0,82 0,79 0,72 
Axit glutamic 1,18 1,33 1,25 1,13 
Serine 0,30 0,37 0,35 0,31 
Histidine* 0,10 0,12 0,13 0,12 
Glycine 0,32 0,41 0,40 0,34 
Threonine* 0,31 0,38 0,36 0,37 
Alanine 0,44 0,62 0,60 0,54 
Arginine 0,39 0,55 0,52 0,47 
Tyrosine 0,22 0,31 0,28 0,27 
Valine* 0,40 0,41 0,39 0,37 
Methionine* 0,12 0,28 0,28 0,37 
Phenylalanine* 0,24 0,32 0,29 0,27 
Isoleucine* 0,38 0,43 0,44 0,41 
Leucine* 0,63 0,70 0,65 0,60 
Lysine* 0,79 1,08 1,02 0,91 
Proline 0,14 0,40 0,32 0,29 
Tổng 16 axit amin 6,67 9,53 8,07 7,49 
Tổng axit amin thiết yếu 2,97 4,72 3,56 3,42 
Tổng các axit amin có vị 
ngọt và umami 
4,11 5,35 5,02 4,57 
Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san Viện Hóa học - Vật liệu, 9 - 2020 273 
Từ kết quả trên bảng 3 có thể thấy nồng độ Alcalase® 0,5% cho hàm lượng tổng các 
axit amin cao nhất đồng thời hàm lượng các axit amin thiết yếu và các axit amin có vị ngọt 
và vị umami cũng đạt cao nhất. Do đó, nồng độ Alcalase® bổ sung được lựa chọn là 0,5 %. 
Dịch đạm cá sau thủy phân bằng Protamex® và Alcalase® tiếp tục được bổ sung 
Flavourzyme
TM
 với các nồng độ khác nhau, ở 48 oC, 6h để tìm ra nồng độ thích hợp nhất. 
Bảng 4. Hàm lượng axit amin (%) tạo thành sau khi bổ sung FlavourzymeTM 
vào dịch đã thủy phân bằng Protamex® và Alcalase®. 
Tên axit amin 
Hàm lượng axit amin (%) tạo thành khi bổ sung thêm 
Flavourzyme
TM
 với các nồng độ khác nhau 
0,2 % 0,4 % 0,6 % 
Axit aspartic 0,64 1,09 1,06 
Axit glutamic 1,45 1,69 1,56 
Serine 0,44 0,50 0,50 
Histidine* 0,17 0,27 0,24 
Glycine 0,43 0,49 0,36 
Threonine* 0,45 0,54 0,49 
Alanine 0,61 0,80 0,74 
Arginine 0,64 0,70 0,64 
Tyrosine 0,38 0,40 0,38 
Valine* 0,54 0,59 0,55 
Methionine* 0,23 0,24 0,29 
Phenylalanine* 0,44 0,50 0,45 
Isoleucine* 0,51 0,56 0,56 
Leucine* 0,79 0,85 0,79 
Lysine* 1,00 1,12 0,61 
Proline 0,35 0,34 0,52 
Tổng 16 axit amin 9,07 10,68 9,74 
Tổng axit amin thiết yếu 4,13 4,67 3,98 
Tổng các axit amin có vị 
ngọt và umani 
5,31 6,47 5,72 
Kết quả trên bảng 4 cho thấy, sau khi thủy phân cá bằng Protamex® và Alcalase®, 
Flavourzyme
TM
 được bổ sung với nồng độ 0,4 % (v/v) cho hàm lượng các axit amin cao 
nhất, đồng thời, tổng hàm lượng các axit amin thiết yếu và tổng hàm lượng các axit amin 
có vị ngọt và umami cũng đạt cao nhất. 
Như vậy, chúng tôi thu được các điều kiện cho kết quả thủy phân cá hồi tốt nhất như 
sau: Tỷ lệ nước bổ sung/nguyên liệu: 1:1, thủy phân bằng Protamex, Alcalase và 
Flavouzyme
TM
 với nồng độ lần lượt là 0,4% w/v, 0,5 % và 0,4% w/v, trong điều kiện nhiệt 
độ lần lượt là 50 oC, 55 oC và 48 oC, với thời gian lần lượt là 5h, 12h, và 6h. 
Hóa học và Kỹ thuật môi trường 
T. L. Anh,, N. T. Nhung, “Nghiên cứu sản xuất cao  bộ đội hoạt động trên biển.” 274 
3.3. Tạo chế phẩm từ dịch thủy phân cá 
Vì cá hồi có hàm lượng chất béo khá lớn (5,3%) [3] nên sản phẩm sau thủy phân cần loại 
bỏ chất béo để tăng chất lượng và hương vị sản phẩm, tránh hiện tượng mùi ôi khét, mùi 
chua (do sự thủy phân chất béo thành axit béo và glycerid hoặc khét do oxy hóa). Phương 
pháp tách pha [14] được lựa chọn để tách lipid và lượng chất béo tách được là 2,1 mL/L. 
Phần dịch trong không lipid sau tách tiếp tục được làm sạch bằng lọc qua giấy lọc và 
được cô chân không ở nhiệt độ 60oC, áp suất 760 mmHg [1, 2] sao cho thể tích dịch giảm 
xuống thấp nhất nhưng sản phẩm không bị kết tủa hoặc biến tính. Mẫu được lấy ra sau thời 
gian cô khác nhau để xác định hàm lượng N tổng có trong dịch đồng thời quan sát dịch 
thủy phân xem có kết tủa tạo thành. Kết quả cho thấy: sau 50 phút cô chân không, thể tích 
dịch từ 900 mL giảm xuống còn 300 mL và hàm lượng N tổng đạt 44,6 %, dịch thủy phân 
sánh màu vàng nâu, mùi thơm dễ chịu, đặc trưng, vị umami và vị đắng nhẹ trong và không 
bị kết tủa. 
Bảng 5. Hàm lượng axit amin dịch đạm cá cô đặc. 
Axit amin Hàm lượng Axit amin Hàm lượng 
Axit aspartic 1,83 % Tyrosine 0,19 % 
Axit glutamic 3,53 % Valine* 0,87 % 
Serine 0,83 % Methionine* 0,44 % 
Histidine* 0,31 % Phenylalanine* 0,43 % 
Glycine 1,21 % Isoleucine* 0,44 % 
Threonine* 0,93 % Leucine* 0,44 % 
Alanine 1,48 % Lysine* 3,01 % 
Arginine 0,39 % Proline 0,53 % 
Tổng 16 axit amin 16,86 % 
Tổng axit amin thiết yếu 6,87 % 
Tổng các axit amin có vị ngọt và umani 12,71 % 
Hàm lượng N tổng 41,4 g/100mL 
Như vậy có thể thấy, sản phẩm dịch đạm cá sau cô có tổng axit amin, axit amin thiết 
yếu, hàm lượng các axit amin có vị ngọt và vị umani, đặc biệt hàm lượng axit aspatic và 
glutamic cao (1,83 % và 3,53 %), mùi vị sản phẩm dễ chịu. Ngoài ra, với hàm lượng các 
axit amin như vậy, khi sử dụng với liều hướng dẫn (20 mL/ngày) đều không có khả năng 
gây độc tính cấp (1). 
3.4. Đóng gói và bảo quản sản phẩm 
Dịch đạm cá sau khi cô được bổ sung sodium benzoate và potassium sorbate với nồng 
độ sử dụng lần lượt là 0,1% và 0,2% (được Bộ Y tế cho phép). Sản phẩm được đóng tuýp 
dung tích 100 mL và khử trùng ở 105 oC/15 phút. Sản phẩm được đánh giá các chỉ tiêu 
chất lượng tại Khoa Hóa Thực phẩm - Viện Dinh dưỡng Quốc gia và điều kiện bảo quản, 
hạn sử dụng thông qua theo dõi sự thay đổi về hàm lượng N tổng, màu sắc, mùi vị, độ đục 
và được kiểm tra tổng vi sinh vật hiếu khí và các vi sinh vật khác mỗi tháng 1 lần cho đến 
8 tháng trong điều kiện vi khí hậu 40°C, độ ẩm 80%. Kết quả cho thấy E. coli, coliform, S. 
aureus, Salmonella và Clostridium đều không phát hiện ở tất cả các mẫu kiểm tra. Sau 8 
tháng bảo quản, chất lượng, màu sắc, mùi vị, và độ đục của sản phẩm không thay đổi. 
Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san Viện Hóa học - Vật liệu, 9 - 2020 275 
4. KẾT LUẬN 
Đã sản xuất được chế phẩm dịch thủy phân giàu đạm axit amin từ cá hồi thông qua 
thủy phân bằng Protamex, Alcalase và FlavouzymeTM với nồng độ lần lượt là 0,4% w/v, 
0,5 % và 0,4% w/v, trong điều kiện nhiệt độ lần lượt là 50 oC, 55 oC và 48 oC, với tổng 
thời gian 23 giờ. Dịch sau thủy phân được làm sạch tạo dịch cao đạm cá với nồng độ Nitơ 
tổng ≥ 40%. Sản phẩm được đóng gói, bảo quản và tiếp tục được nghiên cứu để sản xuất 
sản phẩm phòng chống nhiễm lạnh cho bộ đội hoạt động trên biển. 
Lời cảm ơn: Công trình này được hoàn thành với sự hỗ trợ kinh phí từ đề tài nghiên cứu nền 
Viện KH-CNQS năm 2018: “Hoàn thiện Bộ trang bị nâng cao khả năng sinh tồn cho bộ đội trong 
điều kiện hoạt động độc lập trên biển”. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]. Nguyễn Thị Dự, Trần Việt Lan, Thái Thị Hảo, Nguyễn Thị Dung. Báo cáo tổng kết đề 
tài cấp Bộ “Nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất nước mắm ngắn ngày bằng 
enzyme protease từ B. subtilis”. Bộ Công nghiệp, Viện Công nghiệp thực phẩm (2014). 
[2]. Phan Thị Thanh Quế. “Công nghệ chế biến nước mắm”. Trường Đại học Cần Thơ (2007). 
[3]. Trần Thị Bích Thủy, Đ.T.T.T. “Nghiên cứu ứng dụng enzyme protamex để thủy phân 
cá trích (Sardinella gibbosa) thu dịch đạm”. Tạp chí Khoa học Công nghệ Thủy sản, 
2016. 2: p. 93-100. 
[4]. Viện Dinh dưỡng. “Bảng thành phần thực phẩm Việt Nam”. Nhà xuất bản Y học (2007). 
[5]. Phạm Thị Hải Âu. “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ enzyme để sản xuất sản phẩm 
protein thủy phân từ cá tạp và phế liệu trong nhà máy chế biến cá”. Báo cáo khoa 
học. Chương trình CNSH nông nghiệp, thủy sản. Bộ Công thương (2011). 
[6]. Adler-Nissen.J. “Enzymatic hydrolysis of food protein”. Elsevier Applied Science 
Publishers (1986). 
[7]. Alcalase Product sheet. B 867b- GB 200. Novo Nordisk. 
[8]. Brown D.J.A. “Accidental hypothermia”. Journal of Medicine (2012); Vol. 367 
[9]. FlavourzymeTM Product sheet. Novo Nordisk. 
[10]. Hariono I. Yeap S.E., K T.N and Ang G.T. “Use of koji and protease in fish sauce 
fermentation”. Singapore Journal of Primary Industries (2005), Vol. 32, pp:19-29. 
[11]. Guerard F., Guimas L., Binet A., Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic. 
Elsevier (2002), Vol.19, pp. 489-498 
[12]. ProtamexTM Product sheet. Novo Nordisk. 
[13]. Shih I.L., Chen L.G., Yu T.S., Chang W.T. and Wang S.L. “Microbial reclamation 
of fish processing wastes for the production of fish sauce”. Enzyme and Microbial 
Technology (2003). Vol. 33, No. 2-3, pp.154-162. 
[14]. Staby A. & Mollerup J. “Separation of constituents of fish oil using supercritical 
fluids: a review of experimental solubility, extraction, and chromatographic data”. 
Fluid Phase Equilibria (1993), Vol. 91, pp. 349-386. 
[15]. Nguyễn Văn Mùi, “Thực hành Hóa sinh học”. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ 
thuật (2001). 
[16]. “Bacteria Associated with Foodborne Diseases”, Scientific Status Summary, 
Institute of food technologists (2004). 
[17]. AOAC Authors. “Official methods of analysis Amino Acids Analysis Feed” (OPA 
post column) - item 81. Association of Analytical Communities, Gaithersburg, MD, 
17th edition, 2006. Method 994.12 (4.1.11). 
[18]. Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3705:1990 về thủy sản - “Phương pháp xác định hàm 
lượng nitơ tổng số và protein thô”. 
Hóa học và Kỹ thuật môi trường 
T. L. Anh,, N. T. Nhung, “Nghiên cứu sản xuất cao  bộ đội hoạt động trên biển.” 276 
ABSTRACT 
PRODUCTION OF HIGH PROTEIN SOLUTION FROM SALMON 
TO MANUFACTURE ANTI-COLD PRODUCT USED 
FOR SOLDIERS OPERATING ON THE SEA 
Using commercially available enzymes can accelerate the hydrolysis of fish to 
produce protein solution with high amino acid concentrations. In this study, the 
procedure for the production of highly concentrated protein solution from salmon 
was conducted. Three commercial enzymes, Protamex

, Alcalase

 and 
Flavourzyme
TM
 with concentrations of 0.4% w/v, 0.5% and 0.4% w/v, respectively, 
were used to hydrolyse salmon at 50 
o
C, 55 
o
C and 48 
o
C for 23h. After hydrolysis, 
the solution was separated from lipid and vacuumed at 60°C, 760 mmHg for 50 min 
to produce high protein solution. The liquid was packaged, preserved to be used as 
raw materials for the production of anti-cold products served for soldiers operating 
on the sea. 
Keywords: Enzyme; Hydrolysis; Fish sauce. 
Nhận bài ngày 21 tháng 7 năm 2020 
Hoàn thiện ngày 18 tháng 8 năm 2020 
Chấp nhận đăng ngày 24 tháng 8 năm 2020 
Địa chỉ: Viện Công nghệ mới/Viện Khoa học và Công nghệ quân sự. 
*
Email: tepnhung@yahoo.com.