Nghiên cứu , dinh dưỡng ,enzyme amylase
Trang 1NGHIÊN CỨU CỐ ĐỊNH ENZYME α-AMYLASEAMYLASE
GVHD: TS Trần Bích Lam SVTH: Nguyễn Thị Vân Linh MSSV: 60601261
Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh
Trường Đại học bách khoa Khoa Kỹ thuật hóa học
Bộ môn Công nghệ Thực phẩm
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Trang 2Giới thiệu
Amylase rất quan trọng trong quá trình đường hóa tinh bột, đồng thời có nhiều ứng dụng trong công nghệ thực phẩm
Tuy nhiên enzyme bị:
o Ức chế bởi nồng độ cao của cơ chất, sản phẩm
o Mất ổn định khi sử dụng lâu, thời gian dài
o Khó tách khỏi sản phẩm…
Có thể khắc phục những nhược điểm này bằng cách cố định enzyme.
Trang 3NHIỆM VỤ THÍ NGHIỆM
Khảo sát phương pháp cố định α-amylase trên
chitosan rắn
Chọn điều kiện, thông số cố định α-amylase
Khảo sát tính chất của α-amylase cố định
Khả năng tái sử dụng chế phẩm α-amylase cố
định
Trang 4NGUYÊN LIỆU
Enzyme α-AMYLASEamylase
o Termamyl 120L của hãng Novo, sản xuất từ
vi khuẩn Bacillus licheniformis
Trang 5PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Trang 6KẾT QUẢ THÍ NGHIỆMCHẾ PHẨM AMYLASE TỰ DO
Trang 7KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
CHỌN PHƯƠNG PHÁP CỐ ĐỊNH
Phương pháp 1: Cố định α-amylase bằng liên kết cộng hóa trị
Phương pháp 2: Cố định α-amylase bằng phương pháp hấp phụ và liên kết giữa các enzyme
Chọn phương pháp 1
Trang 8KẾT QUẢ THÍ NGHIỆMKHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ CÔNG NGHỆ ĐẾN QUÁ TRÌNH CỐ ĐỊNH ENZYME
Trang 9KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ
CÔNG NGHỆ ĐẾN QUÁ TRÌNH CỐ ĐỊNH
ENZYME
Chitosan khối lượng cố định 1g
Giá trị ban đầu của 5 yếu tố ảnh hưởng:
Trang 10KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM KHẢO SÁT THỂ TÍCH ENZYME SỬ DỤNG
Chọn thể tích enzyme sử dụng ban đầu 0,2ml
KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ
CÔNG NGHỆ ĐẾN QUÁ TRÌNH CỐ ĐỊNH
ENZYME
Trang 11KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM KHẢO SÁT THỜI GIAN CỐ ĐỊNH
Chọn thời gian cố định 2 giờ
KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ
CÔNG NGHỆ ĐẾN QUÁ TRÌNH CỐ ĐỊNH
ENZYME
Trang 12KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM KHẢO SÁT VẬN TỐC LẮC ĐẢO
Chọn vận tốc lắc đảo 150 vòng/phút
KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ
CÔNG NGHỆ ĐẾN QUÁ TRÌNH CỐ ĐỊNH
ENZYME
Trang 13KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM KHẢO SÁT KÍCH THƯỚC CHITOSAN
KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ
CÔNG NGHỆ ĐẾN QUÁ TRÌNH CỐ ĐỊNH
ENZYME
Chọn kích thước chitosan 0,7mm
Trang 14KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM KHẢO SÁT NỒNG ĐỘ GLUTARALDEHYDE
Chọn nồng độ glutaraldehyde 4%
KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ
CÔNG NGHỆ ĐẾN QUÁ TRÌNH CỐ ĐỊNH
ENZYME
Trang 16KẾT QUẢ THÍ NGHIỆMNGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT α-AMYLASEAMYLASE CỐ ĐỊNH
Trang 17KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT AMYLASE CỐ ĐỊNH
pHopt của enzyme cố định khoảng 7
ẢNH HƯỞNG CỦA pH
Trang 18KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT AMYLASE CỐ ĐỊNH
Topt của enzyme cố định khoảng 75 – 80oC
ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ
Trang 19KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT AMYLASE CỐ ĐỊNH
Phương trình động học của phản ứng enzyme tuân theo định luật Michaelis – Menten ở nồng độ tinh bột dưới 150 g/l
ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ CƠ CHẤT
Trang 20KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT AMYLASE CỐ ĐỊNH
XÁC ĐỊNH HỆ SỐ PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG HỌC MICHAELIS – MENTEN
Trang 21KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
HIỆU QUẢ TÁI SỬ DỤNG CỦA ENZYME
CỐ ĐỊNH
Trang 22KẾT LUẬN
Phương pháp cố định α-amylase trên chất mang chitosan rắn được chọn là phương pháp cố định bằng liên kết cộng hóa trị
Điều kiện cố định α-amylase trên 1g chitosan đạt hiệu suất cao nhất 52,15%:
o Nhiệt độ tối ưu 75 o C
o Hoạt tính còn lại trên 70%
o Sau 9 lần tái sử dụng hoạt tính còn 70% so với hoạt tính ban đầu
Trang 24CÁM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE
BÁO CÁO
Trang 25Slide phụ
Trang 26PHƯƠNG PHÁP CỐ ĐỊNH
Phương pháp 1: Cố định bằng liên
kết cộng hóa trị
Phương pháp 2: Cố định bằng hấp phụ và liên kết giữa các enzyme
Trang 27 Phương trình động học Michaelis – Menten có dạng:
Phương trình trên được Lineaweaver và Burk đã cải tiến như sau:
Phương trình có dạng đường thẳng, cắt trục hoành tại điểm và cắt trục tung tại điểm
XÁC ĐỊNH HỆ SỐ PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG HỌC MICHAELIS-AMYLASEMENTEN
Trang 28 Hiệu suất cố định protein enzyme
Hoạt tính riêng (đơn vị hoạt độ/mg protein amylase)
Hoạt tính còn lại
CÔNG THỨC TÍNH
Trang 29 XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ PROTEIN TAN
o Sử dụng phương pháp Lowry
o Cường độ màu liên quan đến các acid amin: tyrosine,
tryptophan, cysteine, histidine, asparagine
o Phương pháp này được sử dụng chính xác nhất với
Trang 30 XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ PROTEIN TAN
o Phương pháp Bradford
o Cường độ màu liên quan đến các acid amin: arginine, lysine và histidine có trong protein
Trang 31 THÀNH PHẦN ACID AMIN CỦA α-AMYLASEAMYLASE
o Trong phân tử α-amylase khá giàu tyrosine và tryptophan
o Glutamic và aspartic chiếm ¼
o Có rất ít methionine và có từ 7 – 10 gốc cysteine
o Chứa rất ít histidine và arginine
Trang 32KẾT QUẢ THÍ NGHIỆMNGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT AMYLASE CỐ ĐỊNH
Trang 33KẾT QUẢ THÍ NGHIỆMNGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT AMYLASE CỐ ĐỊNH
Trang 34Công thức cấu tạo:
Trang 35KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
TỐI ƯU HAI YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG NHIỀU NHẤT
Hai yếu tố được chọn là thể tích enzyme và thời gian cố định.
Thí nghiệm được tiến hành theo phương pháp quy hoạch thực
nghiệm trực giao hai yếu tố, với hàm mục tiêu là hiệu suất cố
Trang 36Bảng: Kết quả thực nghiệm với ma trận trực giao cấp 2
Số thí nghiệm Xo X1 X2 X1X2 X12 - λ X22 - λ Y
Trang 37KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
TỐI ƯU HAI YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG NHIỀU NHẤT
Phương trình hồi quy:
Y = 52,55 – 6,71X1 + 5,33X2 – 9,7X12 – 9,17X22
R2 = 0,984 và Fthực nghiệm = 123,083 > F(0,05;5;5) = 5,05
Mô hình đáng tin cậy
Hiệu suất đạt cực đại 54,11%:
Thể tích enzyme: 0,17ml
Thời gian cố định: 2,3 giờ