Chiết collagen từ da cá hồi (oncorhynchus mykiss) bằng phương pháp hóa học

Tạp chí Khoa học công nghệ và Thực phẩm 12 (1) (2017) 108-117 
108 
CHIẾT COLLAGEN TỪ DA CÁ HỒI (Oncorhynchus mykiss) 
BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC 
Lê Phan Thùy Hạnh*, Trần Quyết Thắng 
Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM 
*Email: hanhlpt@cntp.edu.vn 
Ngày nhận bài: 10/8/2016; Ngày chấp nhận đăng: 12/9/2017 
TÓM TẮT 
Collagen của da cá hồi đã được tách chiết bằng phương pháp hóa học. Dung môi tách 
chiết là axit axetic. Hàm mục tiêu của các thí nghiệm tách chiết là độ nhớt – đo bằng nhớt kế 
OSVAL. Điều kiện của quá trình tách chiết được tối ưu hóa bằng phương pháp bề mặt đáp 
ứng (Response Surface Methodology). Đầu tiên, da cá được xử lý bằng NaOH 0,05 M, tỷ lệ 
w/v = 1/6, trong thời gian 2 giờ nhằm loại bỏ các tạp chất phi collagen, rồi tiếp tục xử lý 
H2O2 10%, tỷ lệ w/v = 1/1, trong thời gian 10 phút để khử các sắc tố trên da cá. Quá trình 
chiết collagen được thực hiện với axit axetic 0,25 M, tỷ lệ w/v = 1/3 trong 24 giờ, dịch chiết 
được kết tủa collagen bằng NaCl 4 M trong 5 phút. Collagen thu được ở dạng miếng và có 
màu trắng xám. 
Từ khóa: Collagen, chiết collagen, da cá hồi, Oncorhynchus mykiss. 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ 
Collagen là một loại protein cấu trúc chính của cơ thể, có rất nhiều chức năng trong cơ 
thể con người và được ứng dụng rộng rãi trong ngành y dược, mỹ phẩm, thực phẩm [1-3]. 
Với nhu cầu rất lớn về collagen trên thế giới cũng như ở Việt Nam trong những năm 
gần đây, thêm vào đó là nguồn nguyên liệu da cá để sản xuất collagen ở nước ta khá dồi dào, 
giá rẻ và có tiềm năng phát triển nên đề tài “Nghiên cứu qui trình chiết collagen từ da cá hồi” 
được thực hiện với mong muốn tạo ra nhiều sản phẩm có chất lượng từ collagen để phục vụ 
cho sức khỏe và đời sống con người, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế cho các ngư dân và 
các doanh nghiệp sản xuất, đồng thời cũng góp phần vào việc giảm thiểu ô nhiễm môi 
trường. 
Mặc khác, collagen da cá có thể được sử dụng thay thế cho collagen động vật trên cạn 
với ưu điểm không có chất béo và tỷ lệ hấp thu cao [4]. 
Cho đến nay, đã có một số nghiên cứu qui trình chiết collagen từ da các loài cá nhiệt 
đới và ôn đới khác, tuy nhiên chưa có nhiều nghiên cứu về qui trình chiết collagen từ da cá 
hồi. Mục đích của nghiên cứu này là bước đầu xây dựng qui trình thu nhận collagen từ da cá 
hồi ở Việt Nam bằng phương pháp hóa học. 
2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 
2.1. Vật liệu 
Da cá hồi được thu mua ở dạng tươi sau phi lê, còn nguyên miếng, còn vảy, thịt cá và 
mỡ còn sót trong da cá. 
Nguyên liệu sau khi tiếp nhận được xử lý loại sạch vảy phía ngoài da, lớp mỡ và thịt cá 
còn sót trong da cá, sau đó rửa lại bằng nước sạch. Dùng dao cắt thành những miếng nhỏ có 
Tạp chí Khoa học công nghệ và Thực phẩm 12 (1) (2017) 108-117 
108 
CHIẾT COLLAGEN TỪ DA CÁ HỒI (Oncorhynchus mykiss) 
BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC 
Lê Phan Thùy Hạnh*, Trần Quyết Thắng 
Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM 
*Email: hanhlpt@cntp.edu.vn 
Ngày nhận bài: 10/8/2016; Ngày chấp nhận đăng: 12/9/2017 
TÓM TẮT 
Collagen của da cá hồi đã được tách chiết bằng phương pháp hóa học. Dung môi tách 
chiết là axit axetic. Hàm mục tiêu của các thí nghiệm tách chiết là độ nhớt – đo bằng nhớt kế 
OSVAL. Điều kiện của quá trình tách chiết được tối ưu hóa bằng phương pháp bề mặt đáp 
ứng (Response Surface Methodology). Đầu tiên, da cá được xử lý bằng NaOH 0,05 M, tỷ lệ 
w/v = 1/6, trong thời gian 2 giờ nhằm loại bỏ các tạp chất phi collagen, rồi tiếp tục xử lý 
H2O2 10%, tỷ lệ w/v = 1/1, trong thời gian 10 phút để khử các sắc tố trên da cá. Quá trình 
chiết collagen được thực hiện với axit axetic 0,25 M, tỷ lệ w/v = 1/3 trong 24 giờ, dịch chiết 
được kết tủa collagen bằng NaCl 4 M trong 5 phút. Collagen thu được ở dạng miếng và có 
màu trắng xám. 
Từ khóa: Collagen, chiết collagen, da cá hồi, Oncorhynchus mykiss. 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ 
Collagen là một loại protein cấu trúc chính của cơ thể, có rất nhiều chức năng trong cơ 
thể con người và được ứng dụng rộng rãi trong ngành y dược, mỹ phẩm, thực phẩm [1-3]. 
Với nhu cầu rất lớn về collagen trên thế giới cũng như ở Việt Nam trong những năm 
gần đây, thêm vào đó là nguồn nguyên liệu da cá để sản xuất collagen ở nước ta khá dồi dào, 
giá rẻ và có tiềm năng phát triển nên đề tài “Nghiên cứu qui trình chiết collagen từ da cá hồi” 
được thực hiện với mong muốn tạo ra nhiều sản phẩm có chất lượng từ collagen để phục vụ 
cho sức khỏe và đời sống con người, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế cho các ngư dân và 
các doanh nghiệp sản xuất, đồng thời cũng góp phần vào việc giảm thiểu ô nhiễm môi 
trường. 
Mặc khác, collagen da cá có thể được sử dụng thay thế cho collagen động vật trên cạn 
với ưu điểm không có chất béo và tỷ lệ hấp thu cao [4]. 
Cho đến nay, đã có một số nghiên cứu qui trình chiết collagen từ da các loài cá nhiệt 
đới và ôn đới khác, tuy nhiên chưa có nhiều nghiên cứu về qui trình chiết collagen từ da cá 
hồi. Mục đích của nghiên cứu này là bước đầu xây dựng qui trình thu nhận collagen từ da cá 
hồi ở Việt Nam bằng phương pháp hóa học. 
2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 
2.1. Vật liệu 
Da cá hồi được thu mua ở dạng tươi sau phi lê, còn nguyên miếng, còn vảy, thịt cá và 
mỡ còn sót trong da cá. 
Nguyên liệu sau khi tiếp nhận được xử lý loại sạch vảy phía ngoài da, lớp mỡ và thịt cá 
còn sót trong da cá, sau đó rửa lại bằng nước sạch. Dùng dao cắt thành những miếng nhỏ có 
Chiết collagen từ da cá hồi (Oncorhynchus mykiss) bằng phương pháp hóa học 
109 
kích thước khoảng 2 x 2 cm, sau đó rửa sạch lại bằng nước sạch và để ráo (trong quá trình xử 
lý da được bảo quản bằng nước đá có nhiệt độ ≤ 10 ºC). Da cá sau khi ráo nước được cân 
thành gói, mỗi gói 50 g và được bảo quản trong ngăn đông của tủ lạnh. 
2.2. Phương pháp nghiên cứu 
2.2.1. Phương pháp phân tích 
Xác định hàm lượng lipid bằng phương pháp Soxhlet. Xác định hàm lượng khoáng 
bằng phương pháp nung theo TCVN 5105-90. Xác định màu mẫu thử bằng máy đo màu 
NR – 3000. Xác định độ nhớt bằng nhớt kế OSVAL: cấu tạo thuộc loại nhớt kế mao quản, 
độ nhớt của dung dịch cần đo tỷ lệ với thời gian chảy của một thể tích dung dịch qua ống [5]. 
Collagen có thể hòa tan trong dung dịch axit tạo thành dung dịch keo [6]. Dung dịch keo có 
độ nhớt càng cao thì hàm lượng collagen càng nhiều [7]. 
2.2.2. Bố trí thí nghiệm 
Các công đoạn nghiên cứu được bố trí theo Hình 2.1. 
Hình 2.1. Quy trình tách chiết collagen từ da cá hồi
w - Khối lượng (g); v - Thể tích (mL) 
Da cá 
Xử lý cơ học 
 Nồng độ (M) 
 Tỷ lệ da cá/NaOH (w/v) 
 Thời gian (giờ) 
Nồng độ (M) 
Tỷ lệ da cá/H2O2 (w/v) 
Thời gian (phút) 
Nồng độ axit (M) 
Tỷ lệ da cá/axit (w/v) 
Thời gian (giờ) 
Nồng độ NaCl (M) 
Thời gian (phút) 
Ngâm NaOH 
Rửa 
Ngâm H2O2 
Rửa 
Kết tủa và lọc 
Lọc 
Chiết collagen 
Tráng mỏng 
Sấy 
Collagen 
Lê Phan Thùy Hạnh, Trần Quyết Thắng 
110 
Da cá sau khi rửa, cắt nhỏ với kích thước khoảng 2 x 2 cm được xử lý qua kiềm NaOH
(nồng độ 0,0125, 0,025, 0,05, 0,1, 0,15 M; tỷ lệ (w/v) là 1/4, 1/6, 1/8, 1/10, 1/12; thời gian 1,
2, 3, 4, 5 giờ) để khử các tạp chất phi collagen như lipit, protein, khoáng, sắc tố và một số
chất trên nguyên liệu da cá. Sau đó, da cá được rửa lại bằng nước rồi đem xử lý H2O2 (nồng
độ 5, 10, 15, 20 %; tỷ lệ (w/v) là 1/1, 1/2, 1/3, 1/4, 1/5; thời gian 5, 10, 15, 20 phút) để tẩy 
màu cho nguyên liệu nhằm mục đích sản phẩm collagen thu được có màu sáng hơn. Kế tiếp,
da cá được tách chiết collagen bằng axit axetic (nồng độ 0,05, 0,1, 0,15, 0,2, 0,25 M; tỷ lệ
(w/v) là 1/2, 1/3, 1/4, 1/5, 1/6; thời gian 12, 24, 36, 48, 60 giờ) nhằm tìm ra điều kiện chiết 
hiệu quả nhất. Sau khi xác định được điều kiện chiết collagen tối ưu, dịch chiết được kết tủa 
bằng NaCl (nồng độ 1, 2, 3, 4, 5 M; thời gian 2, 5, 10, 15 phút), rồi lọc thu kết tủa và xác
định hiệu suất chiết collagen.
2.2.3. Phân tích số liệu
 Tất cả các thí nghiệm được lặp lại 3 lần. Số liệu thí nghiệm được trình bày dưới dạng 
giá trị trung bình ( SD). Phần mềm SPSS được sử dụng để tìm ra sự khác biệt giữa các thí
nghiệm qua xử lý ANOVA và LSD. Phần mềm Modde 5.0 (Umetrics AB) được ứng dụng để
qui hoạch thực nghiệm và tối ưu hóa quá trình trích ly. Đồ thị được vẽ bằng công cụ
Microsoft Excel.
3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Xác định chế độ xử lý NaOH tách tạp chất
 Sau khi xử lý cơ học, da cá được xử lý bằng NaOH. Xác định hàm lượng khoáng, lipid, 
protein còn lại trong da cá và độ nhớt của dung dịch NaOH sau xử lý. Hàm lượng protein,
lipid, khoáng, độ nhớt xác định được thấp nhất sẽ tương ứng với hiệu quả khử protein, lipid
và khoáng tốt nhất và ngược lại.
Số liệu kết quả xử lý NaOH được thể hiện dưới dạng trung bình cộng của 3 lần làm thí
nghiệm và được trình bày ở Bảng 3.1, Bảng 3.2, Bảng 3.3.
Bảng 3.1: Ảnh hưởng của nồng độ NaOH đến hàm lượng protein, lipid, khoáng và độ nhớt. 
Nồng độ 
(M) 
Tỷ lệ 
(w/v) 
Thời 
gian 
(giờ) 
Hàm lượng 
protein (%) 
Hàm lượng 
lipid (%) 
Hàm lượng 
khoáng (%) 
Độ nhớt 
(Pa.S) 
0,025 
1/10 2 
15,75 ± 0,560 0,57 ± 0,020 0,17 ± 0,001 1,13 ± 0,046 
0,05 11,65 ± 0,330 0,11 ± 0,005 0,13 ± 0,002 1,26 ± 0,046 
0,1 10,20 ± 0,400 0,24 ± 0,010 0,12 ± 0,001 1,72 ± 0,046 
0,15 6,84 ± 0,286 0,32 ± 0,010 0,12 ± 0,00 2,21 ± 0,12 
Bảng 3.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ da cá/NaOH đến hàm lượng protein, lipid, khoáng và độ nhớt. 
Nồng độ 
(M) 
Tỷ lệ 
(w/v) 
Thời 
gian 
(giờ) 
Hàm lượng 
protein (%) 
Hàm lượng 
lipid (%) 
Hàm lượng 
khoáng (%) 
Độ nhớt 
(Pa.S) 
0,05 
1/4 
2 
16,36 ± 0,39 0,20 ± 0,000 0,15 ± 0,001 1,13 ± 0,046 
1/6 12,36 ± 0,36 0,10 ± 0,005 0,13 ± 0,002 1,18 ± 0,040 
1/8 12,20 ± 0,36 0,11 ± 0,005 0,12 ± 0,002 1,26 ± 0,046 
1/10 7,89 ± 0,27 0,10 ± 0,005 0,12 ± 0,001 1,72 ± 0,046 
Lê Phan Thùy Hạnh, Trần Quyết Thắng 
110 
Da cá sau khi rửa, cắt nhỏ với kích thước khoảng 2 x 2 cm được xử lý qua kiềm NaOH 
(nồng độ 0,0125, 0,025, 0,05, 0,1, 0,15 M; tỷ lệ (w/v) là 1/4, 1/6, 1/8, 1/10, 1/12; thời gian 1, 
2, 3, 4, 5 giờ) để khử các tạp chất phi collagen như lipit, protein, khoáng, sắc tố và một số 
chất trên nguyên liệu da cá. Sau đó, da cá được rửa lại bằng nước rồi đem xử lý H2O2 (nồng 
độ 5, 10, 15, 20 %; tỷ lệ (w/v) là 1/1, 1/2, 1/3, 1/4, 1/5; thời gian 5, 10, 15, 20 phút) để tẩy 
màu cho nguyên liệu nhằm mục đích sản phẩm collagen thu được có màu sáng hơn. Kế nữa, 
da cá được tách chiết collagen bằng axit axetic (nồng độ 0,05, 0,1, 0,15, 0,2, 0,25 M; tỷ lệ 
(w/v) là 1/2, 1/3, 1/4, 1/5, 1/6; thời gian 12, 24, 36, 48, 60 giờ) nhằm tìm ra điều kiện chiết 
hiệu quả nhất. Sau khi xác định được điều kiện chiết collagen tối ưu, dịch chiết được kết tủa 
bằng NaCl (nồng độ 1, 2, 3, 4, 5 M; thời gian 2, 5, 10, 15 phút), rồi lọc thu kết tủa và xác 
định hiệu suất chiết collagen. 
2.2.3. Phân tích số liệu 
Tất cả các thí nghiệm được lặp lại 3 lần. Số liệu thí nghiệm được trình bày dưới dạng 
giá trị trung bình ( SD). Phần mềm SPSS được sử dụng để tìm ra sự khác biệt giữa các thí 
nghiệm qua xử lý ANOVA và LSD. Phần mềm Modde 5.0 (Umetrics AB) được ứng dụng để 
qui hoạch thực nghiệm và tối ưu hóa quá trình trích ly. Đồ thị được vẽ bằng phần mềm 
Microsoft Excel. 
3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 
3.1. Xác định chế độ xử lý NaOH tách tạp chất 
Sau khi xử lý cơ học, da cá được xử lý bằng NaOH. Xác định hàm lượng khoáng, lipid, 
protein còn lại trong da cá và độ nhớt của dung dịch NaOH sau xử lý. Hàm lượng protein, 
lipid, khoáng, độ nhớt xác định được thấp nhất sẽ tương ứng với hiệu quả khử protein, lipid 
và khoáng tốt nhất và ngược lại. 
Số liệu kết quả xử lý NaOH được thể hiện dưới dạng trung bình cộng của 3 lần làm thí 
nghiệm và được trình bày ở Bảng 3.1, Bảng 3.2, Bảng 3.3. 
Bảng 3.1: Ảnh hưởng của nồng độ NaOH đến hàm lượng protein, lipid, khoáng và độ nhớt. 
Nồng độ 
(M) 
Tỷ lệ 
(w/v) 
Thời 
gian 
(giờ) 
Hàm lượng 
protein (%) 
Hàm lượng 
lipid (%) 
Hàm lượng 
khoáng (%) 
Độ nhớt 
(Pa.S) 
0,025 
1/10 2 
15,75 ± 0,560 0,57 ± 0,020 0,17 ± 0,001 1,13 ± 0,046 
0,05 11,65 ± 0,330 0,11 ± 0,005 0,13 ± 0,002 1,26 ± 0,046 
0,1 10,20 ± 0,400 0,24 ± 0,010 0,12 ± 0,001 1,72 ± 0,046 
0,15 6,84 ± 0,286 0,32 ± 0,010 0,12 ± 0,00 2,21 ± 0,12 
Bảng 3.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ da cá/NaOH đến hàm lượng protein, lipid, khoáng và độ nhớt. 
Nồng độ 
(M) 
Tỷ lệ 
(w/v) 
Thời 
gian 
(giờ) 
Hàm lượng 
protein (%) 
Hàm lượng 
lipid (%) 
Hàm lượng 
khoáng (%) 
Độ nhớt 
(Pa.S) 
0,05 
1/4 
2 
16,36 ± 0,39 0,20 ± 0,000 0,15 ± 0,001 1,13 ± 0,046 
1/6 12,36 ± 0,36 0,10 ± 0,005 0,13 ± 0,002 1,18 ± 0,040 
1/8 12,20 ± 0,36 0,11 ± 0,005 0,12 ± 0,002 1,26 ± 0,046 
1/10 7,89 ± 0,27 0,10 ± 0,005 0,12 ± 0,001 1,72 ± 0,046 
Chiết collagen từ da cá hồi (Oncorhynchus mykiss) bằng phương pháp hóa học 
111 
Bảng 3.3. Ảnh hưởng của thời gian xử lý NaOH đến hàm lượng protein, lipid, khoáng và độ nhớt. 
Nồng độ 
(M) 
Tỷ lệ 
(w/v) 
Thời 
gian 
(giờ) 
Hàm lượng 
protein (%) 
Hàm lượng 
lipid (%) 
Hàm lượng 
khoáng (%) 
Độ nhớt 
(Pa.S) 
0,05 1/6 
1 16,68 ± 0,42 0,30 ± 0,000 0,14 ± 0,003 1,11 ± 0,046 
2 12,93 ± 0,23 0,10 ± 0,005 0,12 ± 0,002 1,21 ± 0,040 
3 8,40 ± 0,36 0,12 ± 0,005 0,09 ± 0,002 1,28 ± 0,046 
4 3,84 ± 0,21 0,12 ± 0,008 0,09 ± 0,002 1,74 ± 0,046 
Khi xử lý da cá với nồng độ kiềm NaOH càng cao và thời gian càng dài thì hiệu suất
khử tạp chất càng lớn trong khi đó tỷ lệ nguyên liệu/dung dịch không ảnh hưởng nhiều đến 
kết quả khử tạp chất phi collagen.
 Điều này được giải thích bởi kiềm có tác dụng làm sạch các tạp chất phi collagen bao 
gồm lipit, khoáng, sắc tố, protein khác. Cơ chế khử lipit của kiềm chính nhờ phản ứng xà
phòng hóa các axit béo - sản phẩm thủy phân của triglycerit. Ngoài ra kiềm còn tác dụng phá 
vỡ các liên kết mạch bên, các cầu liên kết ion làm cho khoáng và sắc tố tách ra dễ dàng. Một 
số protein phi collagen trong da cá có thể bị phá vỡ cấu trúc bậc cao và tách ra khỏi nguyên
liệu. Điều này chứng tỏ, khi ngâm nguyên liệu trong dung dịch kiềm NaOH ở nồng độ càng 
cao thì cấu trúc protein bị phá hủy, cắt mạch rất lớn dẫn tới hiệu suất khử protein càng cao.
Tuy nhiên, khi sử dụng nồng độ kiềm lớn thì xuất hiện các dấu hiệu tác động không có lợi 
cho mạch collagen của da cá, cụ thể là collagen ở trạng thái không bền nên dễ bị thủy phân 
thành những mạch ngắn, dung dịch xử lý có độ nhớt. Còn tỷ lệ NaOH/da cá càng cao thì hiệu
suất khử các tạp chất phi collagen càng tăng nhưng tới một ngưỡng nào đó thì tăng chậm 
hoặc hầu như là không tăng nữa. Ở đây, chỉ cần tỷ lệ nhỏ đã đủ để khử các tạp chất. Mặt
khác, dưới tác động của môi trường kiềm mạnh trong thời gian dài làm cho cấu trúc mạch 
collagen kém bền và lỏng lẻo.
Thực tế cho thấy khi nồng độ NaOH là 0,15 M thì hàm lượng protein còn lại trong da
cá đạt giá trị nhỏ nhất là 6,84 %, khi nồng độ là 0,05 M thì hàm lượng lipid và khoáng còn
lại trong da cá đạt giá trị nhỏ nhất là 0,11 % và 0,13%. Tuy nhiên, khi sử dụng nồng độ kiềm 
lớn hơn 0,05 M thì xuất hiện các dấu hiệu tác động không có lợi cho mạch collagen của da 
cá, cụ thể là collagen ở trạng thái không bền nên dễ bị thủy phân thành những mạch ngắn,
dung dịch xử lý có độ nhớt. Vì vậy, nồng độ NaOH 0,05 M được chọn là nồng độ khử tạp 
chất tốt nhất.
Trong khi đó hàm lượng protein còn lại thay đổi rõ rệt khi tỷ lệ da cá/NaOH tăng từ 1:4
đến 1: ... ộ nhớt cao 
nhất tương ứng với hiệu quả chiết collagen tốt nhất). Khi nồng độ axit là 0,25 M thì độ nhớt 
lại bắt đầu giảm. Điều này được giải thích bởi khả năng hòa tan của collagen phụ thuộc vào 
pH của dung dịch, pH càng giảm hoặc nồng độ axit càng tăng thì độ hòa tan của collagen 
Lê Phan Thùy Hạnh, Trần Quyết Thắng 
114 
trong dịch chiết càng cao. Tuy nhiên, ở một giá trị pH rất thấp của dung môi chiết sẽ làm 
giảm khả năng hấp thụ nước của collagen, do đó làm giảm khả năng hòa tan của collagen 
[8]. Đồng thời, sự khác biệt về kết quả đo độ nhớt của mẫu được ngâm nồng độ 0,20 M là có 
ý nghĩa thống kê với khoảng tin cậy 95% và kết quả đo độ nhớt là lớn nhất. Vì vậy, nồng độ 
axit axetic 0,20 M được chọn là nồng độ chiết collagen tốt nhất. 
Ở tỉ lệ 1/4; 1/5 và 1/6 đạt giá trị độ nhớt là cao hơn so với tỉ lệ 1/2 và 1/3. Từ đó, cho thấy tỉ 
lệ ảnh hưởng đến hiệu quả chiết collagen từ da cá hồi, sự tăng dần độ nhớt tỉ lệ thuận với tỷ lệ, 
với tỉ lệ 1/5 thì kết quả độ nhớt đo được là lớn nhất. Với tỉ lệ 1/2 thì chưa đủ thể tích để tạo điều 
kiện cho dung môi hòa tan hết lượng collagen có trong da cá, do đó độ nhớt đo được là thấp nhất. 
So sánh các cặp tỉ lệ với nhau thì sự khác biệt giữa cặp tỉ lệ 1/4 so với 1/2 và 1/3 là có ý nghĩa 
(P 0,05). Chọn tỉ lệ thích hợp để 
chiết collagen từ da cá hồi có hiệu quả tốt nhất là tỉ lệ 1/4 hoặc 1/5. Tuy nhiên, để tiết kiệm ngân 
sách và giảm thiểu việc thải các chất sau xử lý ra môi trường, chọn tỷ lệ 1/4 là tỷ lệ tốt nhất để 
chiết collagen. 
Khi ngâm da cá trong dung dịch axit axetic 0,20 M, tỷ lệ 1/4 sau 24 giờ độ nhớt đo 
được cao hơn so với các thời gian còn lại. Độ nhớt tăng từ 9,47 ở 12 giờ lên 12,71 Pa.S sau 
24 giờ ngâm. Nhưng khi ngâm từ 24 giờ đến 60 giờ độ nhớt lại giảm dần. Vì vậy, thời gian 
ngâm 24 giờ được chọn là thời gian chiết collagen tốt nhất. 
Qua kết quả khảo sát các yếu tố độc lập, cả 3 yếu tố: nồng độ dung môi, tỷ lệ da 
cá/dung môi và thời gian ngâm đều ảnh hưởng đến kết quả độ nhớt (P < 0,05). Để tối ưu hóa 
quá trình chiết collagen, yếu tố thời gian được cố định là 24 giờ, như vậy còn lại hai yếu 
tố: nồng độ dung môi axit axetic, tỷ lệ da cá/dung môi được khảo sát đồng thời. 
Phương trình hồi qui thực nghiệm có dạng như sau: 
Y = 8,6 + 0,55X1 – 3,47X2 + 1,26X12 + 1,98X22 
Kết quả kiểm tra tính tương thích của phương trình hồi qui với thực nghiệm cho thấy 
các yếu tố thí nghiệm có ảnh hưởng mạnh đến kết quả đo độ nhớt (P < 0,05). Tính tương 
thích của phương trình hồi qui (lack of fit) được kiểm tra với sự hỗ trợ của phần mềm Modde 
5.0. Kết quả kiểm định “lack of fit” là không có ý nghĩa thống kê (P > 0,05); như vậy, 
phương trình hồi qui có sự tương thích cao với thực nghiệm. Tóm lại, mô hình thống kê có 
thể được sử dụng để dự đoán điều kiện tối ưu của quá trình trích ly. 
Sử dụng phần mềm Modde 5.0 để xử lý kết quả thí nghiệm đã tối ưu được các chế độ 
xử lý axit axetic như sau: nồng độ 0,25 M, tỉ lệ 1/3 và thời gian 24 giờ. 
3.4. Xác định chế độ kết tủa collagen bằng NaCl 
 (a) (b) 
Hình 3.3. Ảnh hưởng của nồng độ và thời gian kết tủa collagen bằng NaCl. 
(a): Ảnh hưởng của nồng độ; (b): Ảnh hưởng của thời gian 
Lê Phan Thùy Hạnh, Trần Quyết Thắng 
114 
trong dịch chiết càng cao. Tuy nhiên, ở một giá trị pH rất thấp của dung môi chiết sẽ làm 
giảm khả năng hấp thụ nước của collagen, do đó làm giảm khả năng hòa tan của collagen 
[8]. Đồng thời, sự khác biệt về kết quả đo độ nhớt của mẫu được ngâm nồng độ 0,20 M là có 
ý nghĩa thống kê với khoảng tin cậy 95% và kết quả đo độ nhớt là lớn nhất. Vì vậy, nồng độ 
axit axetic 0,20 M được chọn là nồng độ chiết collagen tốt nhất. 
Ở tỉ lệ 1/4; 1/5 và 1/6 đạt giá trị độ nhớt là cao hơn so với tỉ lệ 1/2 và 1/3. Từ đó, cho thấy tỉ 
lệ ảnh hưởng đến hiệu quả chiết collagen từ da cá hồi, sự tăng dần độ nhớt tỉ lệ thuận với tỷ lệ, 
với tỉ lệ 1/5 thì kết quả độ nhớt đo được là lớn nhất. Với tỉ lệ 1/2 thì chưa đủ thể tích để tạo điều 
kiện cho dung môi hòa tan hết lượng collagen có trong da cá, do đó độ nhớt đo được là thấp nhất. 
So sánh các cặp tỉ lệ với nhau thì sự khác biệt giữa cặp tỉ lệ 1/4 so với 1/2 và 1/3 là có ý nghĩa 
(P 0,05). Chọn tỉ lệ thích hợp để 
chiết collagen từ da cá hồi có hiệu quả tốt nhất là tỉ lệ 1/4 hoặc 1/5. Tuy nhiên, để tiết kiệm ngân 
sách và giảm thiểu việc thải các chất sau xử lý ra môi trường, chọn tỷ lệ 1/4 là tỷ lệ tốt nhất để 
chiết collagen. 
Khi ngâm da cá trong dung dịch axit axetic 0,20 M, tỷ lệ 1/4 sau 24 giờ độ nhớt đo 
được cao hơn so với các thời gian còn lại. Độ nhớt tăng từ 9,47 ở 12 giờ lên 12,71 Pa.S sau 
24 giờ ngâm. Nhưng khi ngâm từ 24 giờ đến 60 giờ độ nhớt lại giảm dần. Vì vậy, thời gian 
ngâm 24 giờ được chọn là thời gian chiết collagen tốt nhất. 
Qua kết quả khảo sát các yếu tố độc lập, cả 3 yếu tố: nồng độ dung môi, tỷ lệ da 
cá/dung môi và thời gian ngâm đều ảnh hưởng đến kết quả độ nhớt (P < 0,05). Để tối ưu hóa 
quá trình chiết collagen, yếu tố thời gian được cố định là 24 giờ, như vậy còn lại hai yếu 
tố: nồng độ dung môi axit axetic, tỷ lệ da cá/dung môi được khảo sát đồng thời. 
Phương trình hồi qui thực nghiệm có dạng như sau: 
Y = 8,6 + 0,55X1 – 3,47X2 + 1,26X12 + 1,98X22 
Kết quả kiểm tra tính tương thích của phương trình hồi qui với thực nghiệm cho thấy 
các yếu tố thí nghiệm có ảnh hưởng mạnh đến kết quả đo độ nhớt (P < 0,05). Tính tương 
thích của phương trình hồi qui (lack of fit) được kiểm tra với sự hỗ trợ của phần mềm Modde 
5.0. Kết quả kiểm định “lack of fit” là không có ý nghĩa thống kê (P > 0,05); như vậy, 
phương trình hồi qui có sự tương thích cao với thực nghiệm. Tóm lại, mô hình thống kê có 
thể được sử dụng để dự đoán điều kiện tối ưu của quá trình trích ly. 
Sử dụng phần mềm Modde 5.0 để xử lý kết quả thí nghiệm đã tối ưu được các chế độ 
xử lý axit axetic như sau: nồng độ 0,25 M, tỉ lệ 1/3 và thời gian 24 giờ. 
3.4. Xác định chế độ kết tủa collagen bằng NaCl 
 (a) (b) 
Hình 3.3. Ảnh hưởng của nồng độ và thời gian kết tủa collagen bằng NaCl. 
(a): Ảnh hưởng của nồng độ; (b): Ảnh hưởng của thời gian 
Chiết collagen từ da cá hồi (Oncorhynchus mykiss) bằng phương pháp hóa học 
115 
Khi nồng độ muối thấp (1 M) thì khối lượng collagen khô thu được thấp (4,933 g). Điều 
này phù hợp với quy luật lý thuyết vì bình thường trong dung dịch, các gốc kỵ nước của 
phân tử protein tập trung trên bề mặt, tiếp xúc trực tiếp với các phân tử nước. Các phân tử 
nước này ngăn cản quá trình hình thành liên kết để tạo kết tủa giữa các phân tử protein với 
nhau. Khi nồng độ dung dịch muối tăng, các phân tử muối bị solvate hóa làm giảm số phân 
tử nước xung quanh bề mặt các phân tử protein tạo điều kiện cho các bề mặt kỵ nước tiến 
đến gần nhau và kết tủa xuống. Vì vậy khi nồng độ muối thấp thì kết tủa hình thành dạng 
nhũ tương với lượng kết tủa không nhiều và rất khó tách khỏi dung dịch. Khi sử dụng muối 
có nồng độ lần lượt là 2 M, 3 M, 4 M thì khối lượng collagen khô thu được tăng dần lên và 
đến nồng độ 5 M thì khối lượng collagen khô thu được tăng chậm. Sự khác biệt về khối 
lượng collagen thu được ở nồng độ 4 M so với các nồng độ 1 M, 2 M và 3 M là có ý nghĩa 
thống kê với khoảng tin cậy 95% và khối lượng collagen khô thu được là lớn nhất. Vì vậy, 
nồng độ NaCl 4 M được chọn là nồng độ kết tủa collagen tốt nhất. 
Hình 3.4. Quy trình tách chiết collagen từ da cá hồi
w - Khối lượng (g); v - Thể tích (mL) 
Da cá 
Xử lý cơ học 
Ngâm NaOH 
Rửa 
Ngâm H2O2 
Rửa 
Kết tủa và lọc 
Lọc 
Chiết collagen 
Tráng mỏng 
Sấy 
Collagen 
[NaOH]: 0.05 M 
 Da cá/NaOH: 1/6 (w/v) 
 Thời gian: 2 giờ 
[H2O2]: 10% 
 Da cá/H2O2: 1/1 
Thời gian: 10 phút 
[axetic]: 0.25 M 
 Da cá/axetic: 1/3 (w/v) 
 Thời gian: 24 giờ 
 [NaCl]: 4 M 
 Thời gian: 5 phút 
Lê Phan Thùy Hạnh, Trần Quyết Thắng 
116 
Ở thời gian 2 phút là quá ngắn, không đủ để kết tủa collagen nên khối lượng collagen 
khô thu được thấp (8,47 g) hơn so với các thời gian 5, 10 và 15 phút. Sự khác biệt về khối 
lượng collagen thu được ở thời gian 5 phút so với thời gian 2 phút là có ý nghĩa thống kê với 
khoảng tin cậy 95%, trong khi đó khối lượng collagen thu được ở thời gian 5 phút so với 
thời gian 10 và 15 phút là không có ý nghĩa thống kê. Vì vậy, thời gian 5 phút được chọn là 
thời gian kết tủa collagen tốt nhất. 
3.5. Đề xuất qui trình tách chiết collagen từ da cá hồi 
Qui trình tách chiết collagen từ da cá hồi được đề xuất ở Hình 3.4. 100 g da cá hồi tươi 
đem tách chiết collagen theo qui trình này, sau khi chiết và kết tủa thu được 10 g collagen 
khô dạng miếng và có màu trắng xám. 
4. KẾT LUẬN 
Trong phạm vi khảo sát, chúng tôi đã xác định được chế độ tách tạp chất phi collagen 
bằng NaOH ở nồng độ 0,05 M, tỷ lệ da cá/NaOH là 1/6 (w/v) trong thời gian 2 giờ; chế độ 
tẩy màu da cá bằng H2O2 ở nồng độ 10%, tỷ lệ da cá/H2O2 là 1/1 (w/v) trong thời gian 10 
phút; tối ưu được công đoạn chiết collagen ở nồng độ axit axetic 0,25 M, tỷ lệ da cá/axit 
axetic là 1/3 (w/v) trong thời gian 24 giờ; thực hiện kết tủa collagen bằng NaCl 4 M trong 5 
phút; đề xuất được quy trình sản xuất collagen từ da cá hồi. Với qui trình này, cứ 100 g da cá 
tươi, sau khi chiết và kết tủa thu được 10 g collagen khô dạng miếng và có màu trắng xám. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Jongjareonrak, A., Benjakul, S., Visessanguan, W., Nagai, T. and Tanaka, M. - 
Isolation and characterization of acid and pepsin-solubilised collagens from the skin of 
Brownstripe red snapper (Lutjanus vitta), Food Chemistry 93 (2005) 475-484. 
2. Nalinanon, S., Benjakul, S., Visessanguan, W. and Kishimura, H. - Use of pepsin for 
collagen extraction from the skin of bigeye snapper (Priacanthus tayenus), Food 
Chemistry 104 (2007) 593-601. 
3. Inwoo Bae et al. - Biochemical properties of acid - soluble collagens extracted from 
the skins of underutilies fishes, Food Chemistry 108 (2008) 49-54. 
4. Nalinanon, S., Benjakul, S., Visessanguan, W. and Kishimura, H. - Tuna pepsin: 
Characteristics and its use for collagen extraction from the skin of threadfin bream 
(Nemipterus spp.), Journal of Food Science 73 (2008) 413-419. 
5. Nguyễn Thị Hồng Hạnh. - Hướng dẫn thí nghiệm phân tích thực phẩm, Đại học Bách 
khoa Tp.HCM, 2008. 
6. Skierka, E., and Sadowska, M. - The Influence of different acids and pepsin on the 
extractability of collagen from the skin of baltic cod (Gadus morhua), Food Chemistry 
105 (2007) 1302-1306. 
7. Yulong Lia, Congde Qiaoa, Lei Shia, Qingwei Jianga & Tianduo Lia. - Viscosity of 
collagen solutions: Influence of concentration, temperature, adsorption, and role of 
intermolecular interactions, Journal of Macromolecular Science, Part B: Physics 53:5 
(2014) 893-901. 
8. Peck Loo Kiew and Mashital Mat Don. - The influence of acetic acid concentration on 
the extractability of collagen from the skin of hybrid Clarias sp. and its 
physicochemiscal properties: A preliminary study, Focusing on Modern Food Industry 
(FMFI) 2 (3) (2013) 123-128. 
Lê Phan Thùy Hạnh, Trần Quyết Thắng 
116 
Ở thời gian 2 phút là quá ngắn, không đủ để kết tủa collagen nên khối lượng collagen 
khô thu được thấp (8,47 g) hơn so với các thời gian 5, 10 và 15 phút. Sự khác biệt về khối 
lượng collagen thu được ở thời gian 5 phút so với thời gian 2 phút là có ý nghĩa thống kê với 
khoảng tin cậy 95%, trong khi đó khối lượng collagen thu được ở thời gian 5 phút so với 
thời gian 10 và 15 phút là không có ý nghĩa thống kê. Vì vậy, thời gian 5 phút được chọn là 
thời gian kết tủa collagen tốt nhất. 
3.5. Đề xuất qui trình tách chiết collagen từ da cá hồi 
Qui trình tách chiết collagen từ da cá hồi được đề xuất ở Hình 3.4. 100 g da cá hồi tươi 
đem tách chiết collagen theo qui trình này, sau khi chiết và kết tủa thu được 10 g collagen 
khô dạng miếng và có màu trắng xám. 
4. KẾT LUẬN 
Trong phạm vi khảo sát, chúng tôi đã xác định được chế độ tách tạp chất phi collagen 
bằng NaOH ở nồng độ 0,05 M, tỷ lệ da cá/NaOH là 1/6 (w/v) trong thời gian 2 giờ; chế độ 
tẩy màu da cá bằng H2O2 ở nồng độ 10%, tỷ lệ da cá/H2O2 là 1/1 (w/v) trong thời gian 10 
phút; tối ưu được công đoạn chiết collagen ở nồng độ axit axetic 0,25 M, tỷ lệ da cá/axit 
axetic là 1/3 (w/v) trong thời gian 24 giờ; thực hiện kết tủa collagen bằng NaCl 4 M trong 5 
phút; đề xuất được quy trình sản xuất collagen từ da cá hồi. Với qui trình này, cứ 100 g da cá 
tươi, sau khi chiết và kết tủa thu được 10 g collagen khô dạng miếng và có màu trắng xám. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Jongjareonrak, A., Benjakul, S., Visessanguan, W., Nagai, T. and Tanaka, M. - 
Isolation and characterization of acid and pepsin-solubilised collagens from the skin of 
Brownstripe red snapper (Lutjanus vitta), Food Chemistry 93 (2005) 475-484. 
2. Nalinanon, S., Benjakul, S., Visessanguan, W. and Kishimura, H. - Use of pepsin for 
collagen extraction from the skin of bigeye snapper (Priacanthus tayenus), Food 
Chemistry 104 (2007) 593-601. 
3. Inwoo Bae et al. - Biochemical properties of acid - soluble collagens extracted from 
the skins of underutilies fishes, Food Chemistry 108 (2008) 49-54. 
4. Nalinanon, S., Benjakul, S., Visessanguan, W. and Kishimura, H. - Tuna pepsin: 
Characteristics and its use for collagen extraction from the skin of threadfin bream 
(Nemipterus spp.), Journal of Food Science 73 (2008) 413-419. 
5. Nguyễn Thị Hồng Hạnh. - Hướng dẫn thí nghiệm phân tích thực phẩm, Đại học Bách 
khoa Tp.HCM, 2008. 
6. Skierka, E., and Sadowska, M. - The Influence of different acids and pepsin on the 
extractability of collagen from the skin of baltic cod (Gadus morhua), Food Chemistry 
105 (2007) 1302-1306. 
7. Yulong Lia, Congde Qiaoa, Lei Shia, Qingwei Jianga & Tianduo Lia. - Viscosity of 
collagen solutions: Influence of concentration, temperature, adsorption, and role of 
intermolecular interactions, Journal of Macromolecular Science, Part B: Physics 53:5 
(2014) 893-901. 
8. Peck Loo Kiew and Mashital Mat Don. - The influence of acetic acid concentration on 
the extractability of collagen from the skin of hybrid Clarias sp. and its 
physicochemiscal properties: A preliminary study, Focusing on Modern Food Industry 
(FMFI) 2 (3) (2013) 123-128. 
Chiết collagen từ da cá hồi (Oncorhynchus mykiss) bằng phương pháp hóa học 
117 
ABSTRACT
EXTRACTION OF COLLAGEN FROM SALMON SKIN (Oncorhynchus mykiss)
BY CHEMICAL METHOD
Le Phan Thuy Hanh*, Tran Quyet Thang
Ho Chi Minh City University of Food Industry
*Email: hanhlpt@cntp.edu.vn
 The collagen of salmon skin was extracted using acetic acid. The objective of the 
extraction experiments is the viscosity - measured by viscometer OSVAL. The extraction 
conditions were optimized by Response Surface Methodology. Firstly, salmon skin was 
treated with 0.05M NaOH, with a solid/solution ratio of 1/6 (w/v) during 2 hours in order to 
clean impurities, and then treated in 10% H2O2, with a solid/solution ratio of 1/1 (w/v) in 10 
minutes to reduce the pigment in the fish skin. Collagen extraction process was performed 
with 0.25 M acetic acid, a solid/solution ratio of 1/3 (w/v) in 24 hours. Collagen extracts were
precipitated by 4 M NaCl in 5 minutes. The obtained collagen is grey white and in pieces.
Keywords: Collagen, collagen extract, salmon skin, Oncorhynchus mykiss.