Luận án Nghiên cứu thu nhận, đánh giá đặc tính của lipase thực vật và khả năng ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm

Trang 1

Trang 2

Trang 3

Trang 4

Trang 5

Trang 6

Trang 7

Trang 8

Trang 9

Trang 10
Tải về để xem bản đầy đủ
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Luận án Nghiên cứu thu nhận, đánh giá đặc tính của lipase thực vật và khả năng ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu thu nhận, đánh giá đặc tính của lipase thực vật và khả năng ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm

ị thể hiện sai khác có ý nghĩa với p<0,05) Từ đồ thị Hình 3.7 cho thấy hoạt độ lipase từ cám gạo và phôi lúa mì tăng khi nhiệt độ tăng từ 25°C lên đến 45°C. Ở nhiệt độ tăng trên 45°C, cho thấy hoạt độ lipase từ cám gạo và phôi lúa mì giảm rõ rệt. Điều này có thể giải thích, ở nhiệt độ cao lipase bị biến tính dẫn đến làm giảm hoạt động xúc tác nên hoạt độ lipase giảm. Kết quả cho thấy, lipase từ cám gạo và phôi lúa mì có cùng nhiệt độ tối ƣu ở 45 °C và hoạt độ lipase cám gạo là 0,247mU/ml cao hơn so với hoạt độ lipase phôi lúa mì là 0,207mU/ml. Nhiệt độ tối ƣu của lipase cám gạo thu đƣợc là 45 °C thấp hơn so với giá trị nhiệt độ tối ƣu của lipase cám gạo 50 °C theo nghiên cứu của P. Kanmani và cộng sự [66]. Trong khi đó, giá trị nhiệt độ tối ƣu của lipase từ phôi lúa mì này 45 °C cao hơn so với kết quả nghiên cứu lipase từ phôi mì của Kapranchikov và cộng sự có nhiệt độ tối ƣu là 37 oC [67]. b. Ảnh hưởng của pH Kết quả pH tối ƣu cho hoạt động phân giải lipid của lipase khảo sát đƣợc thể hiện trong Hình 3.8 0.065f 0.079e 0.116c 0.150b 0.247a 0.095d 0.079e 0.057g 0.057g 0.072f 0.101e 0.140c 0.207a 0.167b 0.141c 0.111d 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 H o ạ t đ ộ l ip a se ( m U /m l) Nhiệt độ (oC) cám gạo phôi lúa mì 77 Hình 3.8. Ảnh hƣởng của pH đến hoạt độ của lipase từ cám gạo và phôi lúa mì (Các chữ cái khác nhau trên đồ thị thể hiện sai khác có ý nghĩa với p<0,05) Từ Hình 3.8 cho thấy hoạt độ lipase cám gạo tăng mạnh khi pH tăng từ 6 đến 8, sau đó hoạt độ lipase giảm khi tiếp tục tăng pH đến 9,5. Kết quả cho thấy pH tối ƣu của lipase cám gạo là 8 tƣơng ứng với hoạt độ lipase 0,238 mU/ml. Kết quả trên đồ thị Hình 3.9 cũng cho thấy lipase từ phôi lúa mì hoạt động tốt nhất ở pH 9,5 với hoạt độ 0,199 mU/ml. Giá trị pH này cao hơn so với pH tối ƣu 8 của lipase từ phôi lúa mì theo nghiên cứu của Kapranchikov và cộng sự [67]. Lipase từ thực vật đƣợc một số tác giả báo cáo thƣờng hoạt động tối ƣu ở pH trung tính hoặc pH kiềm. Giá trị pH tối ƣu của lipase còn phụ thuộc vào bản chất của cơ chất và nguyên liệu thu nhận nên mỗi loại lipase có pH tối ƣu khác nhau [125]. c. Ảnh hưởng của ion kim loại Kết quả ảnh hƣởng của ion kim loại đến hoạt độ lipase cám gạo và phôi lúa mì đƣợc thể hiện trên Hình 3.9. 0.033h 0.115g 0.169d 0.220b 0.238a 0.177c 0.146e 0.126f 0.087g 0.108f 0.133e 0.153d 0.171c 0.183b 0.189b 0.199a 0.185b 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 10.5 H o ạ t đ ộ l ip a se ( m U /m l) pH cám gạo phôi lúa mì 78 Hình 3.9. Ảnh hƣởng của ion kim loại đến hoạt độ của lipase từ cám gạo (Các chữ cái khác nhau trên đồ thị thể hiện sai khác có ý nghĩa với p<0,05) Từ Hình 3.9 cho thấy sự có mặt của các ion kim loại với nồng độ 0,1M đều làm giảm hoạt độ của lipase cám gạo. Tuy nhiên, ảnh hƣởng của các ion khác nhau đến hoạt độ lipase không giống nhau. Lipase cám gạo bị ức chế nhiều nhất bởi sự có mặt của ion Na+, Cu2+, EDTA; ức chế ít nhất bởi ion Mg2+, Ca2+. Kết quả này tƣơng tự nhƣ nghiên cứu của P. Kanmani và cộng sự thì sự có mặt của các ion kim loại nhƣ Ca2+, Mg2+, Cu2+, Na+ ở nồng độ 3mM cũng làm giảm đáng kể hoạt độ lipase từ cám gạo. Điều này đƣợc cho rằng sự có mặt của các ion kim loại ở nồng độ cao nó có thể bao phủ bề mặt lipase làm ngăn chặn lipase kết hợp với cơ chất [66]. Tƣơng tự nhƣ lipase cám gạo, sự có mặt của các ion kim loại nhƣ Mg2+, Cu 2+ , Na + , Mn 2+ và EDTA ở nồng độ 0,1M đều làm giảm hoạt độ lipase phôi lúa mì. Tuy nhiên ion Ca 2+ lại làm tăng nhẹ hoạt độ lipase thêm 1,05 lần (2,076 U/ml). * Kết luận: Lipase từ cám gạo hoạt động tối ƣu ở 45 oC và pH 8; lipase từ phôi lúa mì hoạt động tối ƣu ở 45 oC và pH 9,5. Đây là 2 loại lipase chịu nhiệt, hoạt động tốt 0.174b 0.143e 0.179b 0.164c 0.125f 0.153d 0.238a 0.207a 0.102d 0.176c 0.199b 0.067e 0.178c 0.195b 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 Ca2+ Cu2+ Mg2+ Mn2+ Na+ EDTA Mẫu đối chứng H o ạ t đ ộ l ip a se ( m U /m l) lipase cám gạo lipase phôi lúa mì 79 trong môi trƣờng kiềm. Sự có mặt của một số ion Na+, Cu2+, Mn2+ và EDTA ở nồng độ 0,1M đều có tác dụng làm giảm hoạt độ của lipase từ cám gạo và phôi lúa mì. Tuy nhiên, Ca 2+ lại làm tăng nhẹ hoạt độ lipase phôi lúa mì còn đối với lipase cám gạo thì ngƣợc lại. 3.1.3. Hoạt tính lipase từ mủ của các loại quả 3.1.3.1. Lipase từ mủ quả đu đủ a . Đánh giá một số thành phần hóa học cơ bản của mủ đu đủ Một số thành phần hoá học của mủ đu đủ nhƣ: độ ẩm, hàm lƣợng tro, hàm lƣợng protein và hàm lƣợng chất béo đƣợc xác định theo phƣơng pháp mô tả ở mục 2.5.1. Kết quả một số thành phần hóa học của mủ đu đủ đƣợc trình bày ở Bảng 3.3. Bảng 3.3. Thành phần hóa học của mủ đu đủ STT Chỉ tiêu Thành phần (%) 1 Độ ẩm 77,53±1,38 2 Tro tổng 2,07±0,09 3 Protein tổng 6,23±0,25 4 Lipid tổng 1,86±0,07 Độ ẩm trong mủ đu đủ tƣơng đối cao (77,53%), do đó mủ đu đủ sau khi thu nhận từ vƣờn phải đƣợc bảo quản lạnh ngay để tránh bị hƣ hỏng làm giảm hoạt độ của enzyme. Hàm lƣợng protein trong mủ đu đủ là chỉ tiêu đánh giá hàm lƣợng lipase, vì bản chất của enzyme là protein. Trong khi đó hàm lƣợng lipid thấp là điều kiện thuận lợi cho việc tinh sạch enzyme mà không cần loại chất béo. b. Kết quả thu nhận chế phẩm lipase thô từ mủ đu đủ Từ 17,25 g mủ đu đủ tƣơi, sau khi sấy thăng hoa thu đƣợc 3 g mủ khô. Lƣợng mủ khô này đƣợc sử dụng để thu lipase thô theo quy trình mô tả ở mục 2.4.1.2.c. Kết quả thu đƣợc 0,58g lipase thô. Sản phẩm lipase thô thu từ mủ đu đủ đƣợc thể hiện ở Hình 3.10. 80 Hình 3.10. Lipase thô từ mủ đu đủ c. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt độ lipase từ mủ đu đủ * Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hoạt tính lipase từ mủ đu đủ Cố định hàm lƣợng cơ chất và pH môi trƣờng ở giá trị 8, hoạt độ lipase đƣợc xác định theo mục 2.5.3 ở các điều kiện nhiệt độ môi trƣờng phản ứng thay đổi thay đổi từ 25 oC đến 60 oC nhờ bể ổn nhiệt. Kết quả khảo sát đƣợc thể hiện trên đồ thị Hình 3.11. Hình 3.11. Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hoạt độ của lipase từ mủ đu đủ (Các chữ cái khác nhau trên đồ thị thể hiện sai khác có ý nghĩa với p<0,05) Từ Hình 3.11 cho thấy rằng hoạt độ của lipase tăng dần khi nhiệt độ tăng từ 25 o C đến 45 oC, sau đó giảm dần khi tiếp tục tăng nhiệt độ từ 45 oC đến 60 oC. Hoạt độ lipase đạt giá trị cao nhất là 119,57 mU/g ở 45 oC. Điều này tuân theo quy luật 51.48e 88.54d 102.37c 113.04b 119.57a 46.19f 25.34g 0 20 40 60 80 100 120 140 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 H o ạ t đ ộ l ip a se ( m U /g ) nhiệt độ (oC) 81 của phản ứng enzyme, nghĩa là khi nhiệt độ tăng thì tốc độ phản ứng enzyme tăng và nếu nhiệt độ tăng cao quá thì protein của enzyme bị biến tính làm cho enzyme bị vô hoạt. Nhiệt độ tối ƣu này thấp hơn công bố trong nghiên cứu của Abdelkafi S và cộng sự, với nhiệt độ hoạt động tối ƣu của lipase từ mủ đu đủ là 50 oC [17]. * Ảnh hƣởng của pH Cố định nhiệt độ phản ứng ở 45 oC và hàm lƣợng cơ chất, sử dụng các hệ đệm để thay đổi giá trị pH môi trƣờng phản ứng từ 6 đến 10. Kết quả theo dõi ảnh hƣởng của pH đến hoạt động phân giải lipid của lipase trên cơ chất p-NPP đƣợc thể hiện trên đồ thị của Hình 3.12. Hình 3.12. Ảnh hƣởng của pH đến hoạt độ của lipase từ mủ đu đủ (Các chữ cái khác nhau trên đồ thị thể hiện sai khác có ý nghĩa với p<0,05) Kết quả trên Hình 3.12 cho thấy khi pH tăng dần từ 6 đến 8,5 thì hoạt độ lipase cũng tăng dần, sau đó hoạt độ lipase giảm dần khi pH tăng từ 8,5 đến 10. Điều này cũng dễ thấy rằng mỗi enzyme hoạt động tốt nhất tại giá trị pH xác định, nếu thay đổi pH của môi trƣờng sẽ làm thay đổi điện tích của enzyme dẫn đến làm thay đổi hình dạng trung tâm hoạt động của enzyme vì vậy sẽ làm giảm hoạt động của enzyme. Trên Hình 3.12 cho thấy lipase từ mủ đu đủ hoạt động tốt trong khoảng pH 8-9 với hoạt độ lớn nhất đạt đƣợc là 120,43 mU/g tại giá trị pH 8,5. Giá 12.85f 58.47e 79.18c 115.44b 120.43a 116.78b 62.91d 0 20 40 60 80 100 120 140 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 10.5 H o ạ t đ ộ l ip a se ( m U /g ) pH 82 trị pH này thấp hơn so với pH tối ƣu 9 của lipase mủ đu đủ trên cơ chất dầu oliu theo nghiên cứu của Abdelkafi S và cộng sự [17]. * Khảo sát ảnh hƣởng của ion kim loại Kết quả xác định hoạt độ lipase của các mẫu đƣợc thể hiện trên Hình 3.13. Hình 3.13. Ảnh hƣởng của ion kim loại đến hoạt độ của lipase từ mủ đu đủ (Các chữ cái khác nhau trên đồ thị thể hiện sai khác có ý nghĩa với p<0,05) Kết quả trên cho thấy, tất cả các ion đều làm giảm hoạt độ lipase từ mủ đu đủ. Tuy nhiên, Mg2+, Ca2+ ít ảnh hƣởng đến hoạt độ enzyme, trong khi đó, Mn2+ làm giảm gần 2 lần và EDTA, Na+ ảnh hƣởng mạnh nhất đến hoạt độ của loại lipase này. Kết quả trên tƣơng tự nhƣ nghiên cứu của Kanmani và cộng sự năm 2015 khi nghiên cứu về ảnh hƣởng của ion kim loại lên hoạt độ lipase. Với nồng độ các ion kim loại trong dung dịch là 0,1M làm giảm hoạt tính của lipase bởi nó có thể bao phủ về mặt trung tâm hoạt động, ngăn không cho enzyme tiếp xúc với cơ chất [66]. Tóm lại, lipase từ mủ đu đủ là một enzyme chịu kiềm, chịu nhiệt tốt. Hoạt động tối ƣu ở 45 0C và pH 8,5 trên cơ chất p-NPP. Ion Ca2+, Mg2+ ít ảnh hƣởng đến hoạt độ enzyme, trong khi đó Mn2+, Na+, EDTA lại có tác dụng làm giảm hoạt độ lipase. 3.1.3.2. Lipase từ mủ quả vả và mủ quả sung a. Kết quả thu nhận lipase từ mủ quả sung, quả vả Từ 71,58 g mủ vả tiến hành thu lipase thô theo phƣơng pháp mô tả ở mục 120.43a 114.08b 112.04 b 67.17c 43.31d 25.69e 0 20 40 60 80 100 120 140 Mẫu đối chứng Mg2+ Ca2+ Mn2+ Na+ EDTA H o ạ t đ ộ l ip a se ( m U /g ) 83 2.4.1.2.c thu đƣợc 49,34 ml dịch lipase thô. Tƣơng tự, từ 60,25 g mủ sung thu đƣợc 41,69 ml dịch lipase thô. Hiệu suất thu dịch lipase thô từ mủ vả đạt 68,93% (v/w) và mủ sung đạt 69,21% (v/w). Kết quả này tƣơng đồng theo Houda và cộng sự, theo đó trong mủ sung có 30% gum với hàm lƣợng protein 17 – 18%, phần còn lại 70% là dịch mủ có chứa lipase [53]. Dịch lipase thu đƣợc có màu vàng nâu, do trong thành phần của quả sung, vả có chứa các hợp chất polyphenol dễ bị oxy hóa [85]. Dịch lipase thô của mủ quả vả, mủ quả sung đƣợc bảo quản lạnh ở 4 oC để phục vụ quá trình nghiên cứu tiếp theo. b. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt độ lipase từ mủ vả, mủ sung * Ảnh hƣởng của nhiệt độ Để xác định nhiệt độ tối ƣu của lipase, giữ nguyên giá trị pH = 8 và hàm lƣợng cơ chất, thay đổi giá trị nhiệt độ từ 30 °C đến 55 °C. Sự thay đổi hoạt động phân giải lipid của lipase theo nhiệt độ đƣợc thể hiện trên Hình 3.14. Hình 3.14 Ảnh hƣởng của nhiệt độ tới hoạt độ lipase mủ sung và mủ vả (Các chữ cái khác nhau trên đồ thị thể hiện sai khác có ý nghĩa với p<0,05) Đồ thị Hình 3.14 cho thấy rằng hoạt độ của lipase từ mủ vả và mủ sung đều tăng dần khi nhiệt độ tăng từ 35 oC đến 45 oC, sau đó giảm dần khi tiếp tục tăng nhiệt độ từ 45 oC đến 55 oC. Hoạt độ lipase từ mủ vả, mủ sung đạt giá trị cao nhất 0.04e 0.052c 0.064b 0.090a 0.048d 0.029f 0.056c 0.058 b 0.061b 0.072a 0.027d 0.021e 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 25 30 35 40 45 50 55 60 H o ạ t đ ộ l ip a se ( m U /m l) Nhiệt độ (0C) lipase mủ sung lipase mủ vả 84 tƣơng ứng là 0,072 mU/ml và 0,09 mU/ml ở 45 oC. Nhiệt độ tối ƣu này tƣơng tự nhƣ công bố của Houda Lazreg-Aref và cộng sự khi nghiên cứu về lipase từ mủ quả sung [53]. * Ảnh hƣởng của pH Tiến hành thí nghiệm ở điều kiện nhiệt độ tối ƣu vừa tìm đƣợc và hàm lƣợng cơ chất không đổi, chọn các hệ đệm thích hợp để thay đổi giá trị pH từ 6-10. Kết quả hoạt độ lipase mủ sung, mủ vả ở các điều kiện pH môi trƣờng khác nhau đƣợc thể hiện trên Hình 3.15. Hình 3.15. Ảnh hƣởng của pH tới hoạt độ lipase từ mủ sung và mủ vả (Các chữ cái khác nhau trên đồ thị thể hiện sai khác có ý nghĩa với p<0,05) pH là một trong những giá trị quan trọng làm thay đổi hoạt độ lipase trong môi trƣờng phản ứng. Kết quả trên Hình 3.15 cho thấy khi pH tăng dần từ 6 đến 9 thì hoạt độ lipase từ mủ vả cũng tăng dần, trong khi hoạt độ lipase từ mủ sung tăng dần khi tăng pH từ 6 đến 8,5; sau đó hoạt độ lipase giảm dần khi pH tăng đến 10. Kết quả cho thấy lipase từ mủ vả đạt hoạt độ cao nhất là 0,079 mU/ml tại pH 9, lipase từ mủ sung đạt hoạt độ cao nhất là 0,096 mU/ml tại pH 8,5. Ta nhận thấy hoạt độ của lipase từ mủ sung cao hơn hoạt độ lipase từ mủ vả tại điều kiện nhiệt độ, pH tối ƣu. Giá trị pH của lipase từ mủ sung thu đƣợc cao hơn kết quả của Houda Lazreg-Aref và cộng sự (pH 5,5) do khác cơ chất thủy phân [22]. 0.044g 0.054f 0.064e 0.072c 0.081b 0.096a 0.073c 0.068d 0.062e 0.029h 0.045f 0.054e 0.060d 0.067c 0.071b 0.079a 0.054e 0.040g 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 10.5 H o ạ t đ ộ l ip a se ( m U /m l) pH lipase mủ sung lipase mủ vả 85 * Ảnh hƣởng của ion kim loại Kết quả khảo sát đƣợc thể hiện trên Hình 3.16. Hình 3.16. Ảnh hƣởng của ion kim loại tới hoạt độ lipase từ mủ sung, mủ vả (Các chữ cái khác nhau trên đồ thị thể hiện sai khác có ý nghĩa với p<0,05) Kết quả Hình 3.16 cho thấy sự có mặt của các ion K+, Ca2+, Mg2+, Zn2+, EDTA ở nồng độ 0,1M đều làm giảm hoạt độ của lipase từ mủ sung và mủ vả. Trong đó, ion Na+ và EDTA lại làm giảm đáng kể hoạt độ lipase, EDTA làm ức chế hoạt động của lipase đáng kể là do nó có khả năng tạo phức. Quá trình hình thành phức một cách tự nhiên của hệ khi có mặt của EDTA dẫn đến làm gián đoạn quá trình hình thành phức enzyme - cơ chất. Điều này ảnh hƣởng đến việc hình thành sản phẩm cuối nên hoạt độ lipase giảm [45]. Kết quả nghiên cứu cũng tƣơng đồng với kết quả của Houda và cộng sự khi nghiên cứu ảnh hƣởng của các ion kim loại Ca 2+ , Mg 2+ , Zn 2+ đến hoạt độ lipase mủ sung [22]. Tóm lại, lipase từ mủ vả và mủ sung có cùng nhiệt độ tối ƣu là 45 oC. Tuy nhiên, ở cùng nhiệt độ này lipase mủ sung có pH tối ƣu 8,5 và mủ vả có pH tối ƣu 9 trên c ng cơ chất thủy phân là p - NPP. Hơn nữa giá trị hoạt độ của lipase mủ sung cao hơn so với lipase mủ vả ở điều kiện nhiệt độ, pH tối ƣu. Sự có mặt của các ion kim loại nhƣ K+, Ca2+, Mg2+, Zn2+, EDTA ở nồng độ 0,1M đều làm giảm hoạt độ lipase từ mủ sung và mủ vả. 0.045d 0.063c 0.067b 0.069 b 0.039e 0.096a 0.038f 0.051d 0.055 c 0.068b 0.045e 0.079a 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 K+ Ca2+ Mg2+ Mn2+ EDTA Đối chứng Lipase mủ sung Lipase từ mủ vả H o ạ t đ ộ l ip a se 86 3.1.4. Đánh giá khả năng thu nhận lipase từ các nguồn thực vật khác nhau Từ các kết quả nghiên cứu thu nhận lipase và khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến hoạt độ lipase từ các nguồn thực vật khác nhau từ các thí nghiệm trên, khả năng thu nhận lipase thô từ các nguồn thực vật có thể đƣợc tổng kết ở Bảng 3.4. Bảng 3.4. Hiệu quả thu nhận lipase từ các nguồn thực vật STT Nguồn thu nhận Dạng chế phẩm lipase thô Điều kiện hoạt động tối ƣu Hoạt độ riêng của chế phẩm Hiệu quả thu nhận lipase (mU/g nguyên liệu) 1 Đậu nành nảy mầm Bột 30 o C, pH = 9 11,170 mU/g 1,160 2 Mủ đu đủ Bột 45 o C, pH = 8,5 120,430 mU/g 4,050 3 Cám gạo Dịch lỏng 45 o C, pH = 8 0,238 mU/ml 1,050 4 Phôi lúa mì Dịch lỏng 45 o C, pH = 9,5 0,199 mU/ml 0,910 5 Mủ vả Dịch lỏng 45 o C, pH = 9 0,079 mU/ml 0,054 6 Mủ sung Dịch lỏng 45 o C, pH = 8,5 0,096 mU/ml 0,066 Kết quả tổng hợp thể hiện ở Bảng 3.4 cho thấy ở điều kiện nhiệt độ, pH tối ƣu của từng loại lipase thì lipase từ mủ đu đủ có hoạt độ riêng cao nhất (120,430 mU/g). Hiệu quả thu nhận lipase, tức tổng hoạt độ lipase thu đƣợc từ 1 gam nguyên liệu của mủ đu đủ là 4,050 mU/g cũng cao nhất. Ngoài mủ đu đủ, hạt đậu nành nảy mầm, cám gạo và phôi lúa mì cũng cho hiệu quả thu nhận lipase đáng kể lần lƣợt đạt 1,160 mU/g, 1,050 mU/g, 0,910 mU/g. Trong khi đó, hiệu quả thu lipase từ mủ sung và mủ vả kém hơn nhiều. Trong số các nguồn thực vật trên, việc khai thác lipase từ mủ đu đủ là nhiều tiềm năng nhất. Vì mủ đu đủ từ lâu đã đƣợc khai thác để thu nhận papain ở quy mô 87 công nghiệp [9], nên đây là nguồn nguyên liệu dễ kiếm, rẻ tiền. Vì lipase có ở phần rắn không tan của mủ đu đủ, papain có trong phần hoà tan đƣợc trong nƣớc của mủ đu đủ, điều này cho phép thu nhận đồng thời lipase và papain từ một nguồn nguyên liệu và trong một quy trình kết hợp. Cho đến nay, chƣa có một quy trình thu nhận lipase từ mủ đu đủ với đầy đủ các thông số tối ƣu đƣợc công bố, do đó mủ đu đủ đƣợc chọn là đối tƣợng để nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất lipase thô và đánh giá khả năng ứng dụng của nó trong các nghiên cứu tiếp theo của luận án. Chế phẩm lipase thô từ mủ đu đủ có thể ứng dụng trực tiếp trong công nghệ thực phẩm mà không gây lo ngại ảnh hƣởng đến sức khỏe của ngƣời tiêu dùng. Ngoài ra, lipase từ mủ đu đủ có những ƣu điểm trội hơn so với lipase vi khuẩn và động vật nhƣ: ổn định tốt trong phạm vi rộng của pH, nhiệt độ. Lipase này đƣợc coi nhƣ một enzyme "cố định một cách tự nhiên" vì lipase liên kết chặt với các thành phần không tan trong nƣớc của mủ nên nó có thể đƣợc thu hồi và tái sử dụng [17]. Lipase có thể thu nhận từ chất thải nông nghiệp của các loại quả đu đủ bị bệnh khi còn xanh và chất thải công nghiệp khi sản xuất papain. 3.2. Thu nhận enzyme lipase thô từ mủ đu đủ Mủ đu đủ có chứa nhiều loại enzyme khác nhau, trong đó enzyme dễ hòa tan trong nƣớc gồm papain, chymopapain và peptidase. Ngoài ra mủ đu đủ còn chứa các enzyme không tan trong nƣớc, đặc biệt là lipase. Mục đích của nghiên cứu này nhằm tìm các điều kiện thích hợp để thu lipase thô từ phần không tan trong nƣớc của mủ đu đủ, từ đó đề xuất quy trình sản xuất lipase thô từ mủ đu đủ đạt hiệu quả cao. 3.2.1. Các phương pháp bảo quản mủ đu đủ a. Nghiên cứu bảo quản mủ đu đủ bằng phương pháp sấy Mủ đu đủ có thành phần là các acid béo bão hòa, không bão hòa, tocopherol, tocotrienol, triterpenic alcol, sterol và sự hiện diện của các chuỗi polyisoprene ngắn liên kết cộng hóa trị với các phospholipid tạo nên cấu trúc polymer [18]. Mủ đu đủ sau khi thu nhận tại vƣờn thƣờng dễ bị đóng rắn trong không khí, 88 điều này khiến lipase bị “nhốt” trong mủ và ảnh hƣởng đến hoạt tính thủy phân của lipase. Hàm lƣợng nƣớc cao cũng làm mủ khó bảo quản đƣợc lâu. Mục đích của sấy khô mủ để bảo quản mủ tránh bị hƣ hỏng. Từ nguồn mủ thô ban đầu thu nhận trực tiếp từ quả đu đủ vào lúc sáng sớm, mủ đu đủ đƣợc đem đi làm khô đến khối lƣợng không đổi theo 3 phƣơng pháp khác nhau: phơi nắng, sấy đối lƣu (55 oC, 36 giờ), sấy thăng hoa (-40 oC, 16 giờ). Quá trình tiến hành đƣợc thực hiện theo mục 2.4.2.1.a. Kết quả thu đƣợc theo Bảng 3.5. Hình ảnh mủ khô thu đƣợc thể hiện ở Hình 3.17. Bảng 3.5. Ảnh hƣởng của các phƣơng pháp sấy khác nhau lên hoạt độ lipase Phƣơng pháp sấy nguyên liệu ban đầu Độ ẩm (%) Hoạt độ lipase (mU/g CK) Phơi nắng 11,80 27,68 ± 1,02 Sấy đối lƣu 11,30 18,22 ± 0,78 Sấy thăng hoa 9,13 120,35 ± 4,59 Kết quả ở Bảng 3.5 cho thấy, ở nhiệt độ cao trong thời gian phơi nắng kéo dài có ảnh hƣởng đáng kể đến hoạt độ lipase. Bên cạnh đó, quá trình phơi nắng còn phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, khó kiểm soát, sản phẩm thu đƣợc có màu sắc bị biến đổi sang màu vàng nâu, điều này có thể do các polyphenol trong mủ bị oxy hóa nên khả năng tái hòa tan mủ đu đủ trong nƣớc kém hơn, dẫn đến làm giảm hoạt độ lipase. Đối với sấy đối lƣu, thời gian sấy kéo dài, mủ đu đủ có thể bị polymer hóa, đóng rắn nên làm giảm hoạt độ lipase. Mủ đu đủ sau sấy thăng hoa có hoạt độ cao nhất (120,35 mU/g CK), cao gần gấp 6
File đính kèm:
luan_an_nghien_cuu_thu_nhan_danh_gia_dac_tinh_cua_lipase_thu.pdf
02 - PHAN THI VIET HA - TOM TAT - TV.pdf
03- PHAN THI VIET HA - TOM TAT- ENG.pdf
04 - PHAN THI VIET HA - DONG GOP MOI.pdf
05 - PHAN THI VIET HA - TRICH YEU LUAN AN.pdf