Đề tài: XÁC ĐỊNH ĐIỀU KIỆN PH VÀ NHIỆT ĐỘ ĐỂ HOẠT HÓA ENZYME PECTINASE, INVERTASE PROTEAZA TRÊN CƠ CHẤT DỊCH CƠM NHẦY CỦA HẠT CA CAO... Chương 2:Mục tiêu và nội dung nghiên cứu 2.1 Mục t
Trang 1Tháng 7/2010
BÁO CÁO:
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Trang 2Đề tài:
XÁC ĐỊNH ĐIỀU KIỆN PH VÀ NHIỆT ĐỘ ĐỂ HOẠT HÓA ENZYME PECTINASE, INVERTASE PROTEAZA TRÊN CƠ CHẤT DỊCH CƠM NHẦY CỦA HẠT CA CAO.
Trang 3Nội dung
Chương 1: Đặt vấn đề
Chương 2: Mục tiêu và nội dung nghiên cứu
Chương 3: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu Chương 4: Kết quả và thảo luận
Chương 5: Kết luận và đề nghị
Trang 4Chương 1: Đặt vấn đề
Trang 5Để cải thiện chất lượng hạt ca cao sau lên men ta có thể bổ
sung các chế phẩm enzyme vào trong quá trình lên men
Tuy nhiên, để enzyme khi bổ sung vào hoạt động tối ưu nhất đòi hỏi phải xác định được thời điểm thích hợp để bổ sung các chế phẩm enzyme vào Hướng đi chính của đề tài
Trang 6Chương 2:
Mục tiêu và nội dung nghiên cứu
2.1 Mục tiêu nghiên cứu
Xác định ảnh hưởng của nhiệt độ và pH tới khả năng hoạt hóa của enzyme pectinase, invertase, protease (giới hạn là sử dụng chế phẩm enzyme của hãng Novozym)
Xác định được thời điểm bổ sung enzyme vào để hiệu quả lên men đạt cao nhất
Trang 72.2 Nội dung nghiên cứu
Đề tài gồm 3 nội dung chính:
Nội dung 1: Xác định điều kiện pH và nhiệt độ để hoạt hóa enzyme pectinase trên cơ chất dịch cơm nhầy của hạt ca ca
Nội dung 2: Xác định điều kiện pH và nhiệt độ để hoạt hóa enzyme flavourzyme trên cơ chất dịch cơm nhầy của hạt ca cao
Nội dung 3: Xác định điều kiện pH và nhiệt độ để hoạt hóa enzyme invertase trên cơ chất dịch cơm nhầy của hạt ca
cao
Trang 8Chương 3 Vật liệu & phương pháp nguyên cứu
3.1 Đối tượng nghiên cứu
Nguyên liệu là dịch cơm nhầy của quả ca cao giống
forastero hái từ vườn kinh doanh của Viện KHKT Nông Lâm
Nghiệp Tây Nguyên, Daklak
Trang 93.2 Vật liệu nghiên cứu
Sử dụng 3 chế phẩm enzyme của hãng Novozyme:
Enzyme Pectinex Ultra SP-L chứa của yếu là enzyme
Trang 103.3 Bố trí thí nghiệm
Nội dung 1: gồm 2 thí nghiệm
Thí nghiệm 1: Xác định điều kiện pH
Bảng 3.1: Bố trí thí nghiệm 1
Công thức
pH Tỉ lệ enzyme
sử dụng
Thể tích dịch cơm nhầy
Thể tích enzyme
CT1 CT2 CT3 CT4
3,5 4,5 5,5 6,5
30 ppm 650 ml 19,5 µml
Trang 11•Thí nghiệm 2: Xác định điều kiện nhiệt độ
Bảng 3.2: Bố trí thí nghiệm 2
Công thức
Nhiệt độ Tỉ lệ enzyme
sử dụng
Thể tích dịch cơm nhầy
Thể tích enzyme
CT1 CT2 CT3 CT4
Trang 12Thể tích enzyme
5 ppm 20 ml 0,1 µml
Nội dung 2: Gồm 2 thí nghiệm
•Thí nghiệm 3: Xác định điều kiện pH
Trang 13•Thí nghiệm 4: Xác định điều kiện nhiệt độ
Thể tích enzyme
Trang 14Nội dung 3: Gồm 2 thí nghiệm
Thí nghiệm 5: xác định điều kiện pH
Thể tích enzyme
20 ppm 50 ml 1 µml
Trang 15•Thí nghiệm 6: Xác định điều kiện nhiệt độ
Thể tích enzyme CT1
Trang 163.4 Chỉ tiêu và phương pháp nghiên cứu 3.4.1 Nội dung 1:
Chỉ tiêu nghiên cứu: độ nhớt của dịch
cơm nhầy
Phương pháp nghiên cứu: đo độ nhớt
của dịch cơm nhầy ca cao bằng máy
Viscotester VF03
Chuẩn bị mẫu: quả ca cao đập
quả, lấy hạt lấy cơm nhầy xay
với nước lọc qua sàng dịch
nhớt thí nghiệm
Trang 17Hàm lượng amino acid sinh ra tỉ
lệ thuận với giá trị OD đo được bằng máy quang phổ Thermospecial ở
bước sóng λ = 540 nm Sử dụng
thuốc thử hiện màu ninhydrin
Chuẩn bị mẫu: quả ca cao đập vỏ, lấy hạt ngâm hạt trong nước (3 lít nước/ 20 kg hạt) lọc lấy dịch nước
lọc qua giấy lọc dịch cơm nhầy thí nghiệm
Trang 183.4.3 Nội dung 3:
Chỉ tiêu theo dõi: hàm lượng đường khử
Phương pháp nghiên cứu: quang phổ
Hàm lượng đường khử sinh ra tỉ lệ thuận với giá trị OD đo được bằng máy quang phổ Thermospecial ở bước sóng
λ = 540 nm, sử dụng thuốc thử hiện màu DNS
Chuẩn bị mẫu: tương tự ở nội dung 2
Trang 193.5 Phương pháp xử lý số liệu
Các biểu đồ được vẽ bằng phần mềm Microsoft Excel
2007, kết quả được xử lý bằng phần mềm xử lý thống
kê Minitab 2002
Trang 20Chương 4 Kết quả và thảo luận
Đồ thị 4.1: Sự biến đổi pH lớp cơm nhầy ca cao trong quá trình lên men
Trang 21Đồ thị 4.2: Sự biến đổi nhiệt độ lớp cơm nhầy ca cao trong quá trình lên men
Trang 224.1 Nội dung 1: Xác định điều kiện pH và nhiệt độ để hoạt hóa
enzyme pectinase trên cơ chất dịch cơm nhầy của hạt ca cao4.1.1 Thí nghiệm 1: Xác định điều kiện pH
4.1.2 Thí nghiệm 2: Xác định điều kiện nhiệt độ
Trang 234.1 Thí nghiệm 1: Xác định điều kiện pH
Đồ thị 4.3: Sự biến đổi của độ nhớt ở pH = 3,5
F TN = 5,01 > F bảng = 4,26
Trang 24Đồ thị 3.4: Sự biến đổi của độ nhớt ở pH = 4,5
F TN = 5,46 > F bảng = 4,26
Trang 25Đồ thị 4.5: Sự biến đổi của độ nhớt ở pH = 5,5
FTN = 6,73 > Fbảng = 4,26
Trang 26Đồ thị 4.6: Sự biến đổi của độ nhớt ở pH = 6,5
F TN = 0,90 < F bảng = 4,26
Trang 27Biểu đồ 4.7 Sự biến đổi của độ nhớt của mẫu thí nghiệm ở các pH thí nghiệm
FTN = 10,23 > Fbảng = 2,8
Trang 284.2 Thí nghiệm 2: Xác định điều kiện nhiệt độ
Đồ thị 4.8: Sự biến đổi của độ nhớt ở 35 0 C
F TN = 1,92 < F bảng = 4,35
Trang 29Đồ thị 4.9: Sự biến đổi của độ nhớt ở 40 0 C
F TN = 6,99 > F bảng = 4,35
Trang 30Đồ thị 4.10: Sự biến đổi của độ nhớt ở 45 0 C
F TN = 3,68 < F bảng = 4,35
Trang 31Đồ thị 4.11: Sự biến đổi của độ nhớt ở 50 0 C
F TN = 0,29 < F bảng = 4,35
Trang 32Biểu đồ 4.12: Sự biến đổi độ nhớt của mẫu thí nghiệm ở các nhiệt
độ thí nghiệm
FTN = 10,03 > Fbảng= 2,84
Trang 33Kết luận:
Trang 344.2 Nội dung 2: Xác định điều kiện pH và nhiệt độ để
hoạt hóa enzyme flavourzyme trên cơ chất dịch cơm nhầy của hạt ca cao
4.2.1 Thí nghiệm 3: xác định điều kiện pH
4.2.2 Thí nghiệm 4: Xác định điều kiện nhiệt độ
Trang 354.2.1 Thí nghiệm 3: xác định điều kiện pH
Đồ thị 4.13: Sự biến đổi của giá trị OD ở pH = 3,5
FTN = 0,23 < Fbảng = 4,30
Trang 36Đồ thị 4.14: Sự biến đổi của giá trị OD ở pH = 4,5
FTN = 0,92 < Fbảng = 4,30
Trang 37Đồ thị 4.15: Sự biến đổi của giá trị OD ở pH = 5,5
FTN = 24,21 > Fbảng = 4,30
Trang 38Đồ thị 4.16: Sự biến đổi của giá trị OD ở pH = 6,5
F TN = 11,86 > F bảng = 4,30
Trang 39Biểu đồ 4.17: Tốc độ thay đổi giá trị OD của mẫu thí nghiệm
ở các pH khác nhau
FTN = 35,13 > Fbảng = 2,82
Trang 404.4 Thí nghiệm 4: Xác định điều kiện nhiệt độ
Đồ thị 4.18: Sự biến đổi của giá trị OD ở 35 0 C
F TN = 0,72 < F bảng = 4,30
Trang 41Đồ thị 4.19: Sự biến đổi của giá trị OD ở 40 0 C
FTN = 18,37 > Fbảng = 4,30
Trang 42Đồ thị 4.20: Sự biến đổi của giá trị OD ở 45 0 C
FTN = 11,91> Fbảng = 4,30
Trang 43Đồ thị 4.21: Sự biến đổi của giá trị OD ở 50 0 C
F TN = 10,27 > F bảng = 4,30
Trang 44Đồ thị 4.22: Sự biến đổi giá trị OD của mẫu thí nghiệm
ở các nhiệt độ khác nhau
FTN = 31,49 > Fbảng = 2,82
Trang 45Kết luận:
Dựa vào kết quả thí nghiệm 3 và 4:
Điều kiện thích hợp cho hoạt động enzyme flavourzyme là:
flavourzyme vào
Trang 464.3 Nội dung 3: Xác định điều kiện pH và nhiệt độ để
hoạt hóa enzyme flavourzyme trên cơ chất dịch cơm nhầy của hạt ca cao
4.3.1 thí nghiệm 5: xác định điều kiện pH
4.3.2 thí nghiệm 6: xác định điều kiện nhiệt độ
Trang 474.3.1 thí nghiệm 5: xác định điều kiện pH
Đồ thị 4.23: Sự biến đổi của giá trị OD Ở pH = 3,5
FTN = 7,79 > Fbảng = 4,30
Trang 48Đồ thị 4.24: Sự biến đổi của giá trị OD ở pH = 4,5
FTN = 15,44 > Fbảng = 4,30
Trang 49Đồ thị 4.25: Sự biến đổi của giá trị OD ở pH = 5,5
FTN = 0,66 < Fbảng = 4,30
Trang 50Đồ thị 4.26: Sự biến đổi của giá trị OD ở pH = 3,5
FTN = 0,05 < Fbảng = 4,30
Trang 51Đồ thị 4.27: Tốc độ thay đổi giá trị OD của mẫu thí nghiệm ở các pH khác nhau
FTN = 43,32 > Fbảng = 2,82
Trang 524.3.2 Thí nghiệm 6 : Xác định điều kiện nhiệt độ
Đồ thị 4.28: Sự biến đổi của giá trị OD ở 35 0 C
F TN = 2,52 < F bảng = 4,30
Trang 53Đồ thị 4.29: Sự biến đổi của giá trị OD ở 40 0 C
F TN = 4,94 > F bảng = 4,30
Trang 54Đồ thị 4.30: Sự biến đổi của giá trị OD ở 45 0 C
FTN = 16,56 > Fbảng = 4,30
Trang 55Đồ thiij 4.31: Sự biến đổi của giá trị OD ở 50 0 C
FTN = 3,51 < Fbảng = 4,30
Trang 56Đồ thị 4.32: Sự biến đổi giá trị OD của mẫu thí nghiệm
ở các nhiệt độ khác nhau
FTN = 5,77 > Fbảng = 2,82
Trang 57Dựa vào kết quả thí nghiệm 5 và 6:
Điều kiện thích hợp cho hoạt động enzyme invertase là:
Trang 58Chương 5 Kết luận và đề nghị :
5.1 Kết luận
pH = 3,5 – 5,5 và nhiệt độ 40 – 45 0C thích hợp cho hoạt động của enzyme pectinase Bổ sung chế phẩm enzyme pectinase vào ngày thứ 2 của quá trình lên men
pH = 5,5 – 6,5 và nhiệt độ 40 – 50 0C thích hợp cho hoạt động của enzyme flavourzyme Bổ sung chế phẩm này vào ngày thứ 5 hoặc thứ 6 của quá trình lên men
pH khoảng 4,5 – 5,5 và nhiệt độ 40 0C – 45 0C thích hợp cho hoạt động của enzyme invertase Bổ sung chế phẩm enzyme này vào ngày thứ 4 của quá trình lên men
Trang 60TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Neil Holywood và ctv, 2008 Kỹ thuật sơ chế ca cao chất lượng cao NXB Nông
nghiệp
2. Nguyễn Văn Uyển và Nguyễn Tài Sum, năm 1996 Cây ca cao trên thế giới và triển
vọng ở Việt Nam NXB Nông nghiệp TP Hồ Chí Minh.
3. Sưu tầm và biên dịch Cao Xuân Lộc, năm 2007 Từ thu hoạch đến bảo quản ca
cao NXB Dakman
4. Nguyễn Phước Nhuận và ctv, năm 2003 Giáo trình sinh hóa học NXB Đại Học
Quốc Gia TP HCM
5. Phan Thanh Bình, 2009.Đề tài khoa học nghiên cứu ứng dụng Enzyme trong quá
trình sơ chế hạt ca cao để nâng cao chất lượng và tăng hiệu quả kinh tế, Viện
KHKT Nông Lâm Nghiệp Tây Nguyên.
6. Nguyễn Đức Lượng và ctv, năm 2006 Thí nghiệm công nghệ sinh học NXB Đại
10. Nguyễn Hoài Hương và Bùi Văn Thế Vinh, năm 2009 Bài giảng thực hành sinh
hóa NXB ĐH Kỹ thuật công nghệ TP HCM.
Trang 61TIẾNG NƯỚC NGOÀI
1. Wood, G.A.R and R.A Lass, năm 2001 Cocoa 4th edition MPG Books Ltd
Bodmin, Cornwall
2. Smilja, L., năm 2007 Cause effect relation between fermentation, cut test and
sensory notes, Vietnam April 07, In Training couse in Thu duc University.
3. Sterling S Thompson, K B M., Alex S.lopez, năm 2001 Cocoa and coffee, In
Food Microbiology, Michael P.Doyle, L R B., Thomas J.Montville Ed ASM
press.
4 R.Bergamasco, F.J.Bassetti, F.F.de Moraes and G.M.Zanin, năm 2000
Characterization of Free And Immobilized Invertase Regarding Activity And
Energy Of Activation Brazilian Journal of Chemical Engineering vol.17 n.4-7
São Paulo Dec.
5. Nam Sun Wang, năm 2003 Enzyme Kinetics Of Invertase Via Initial Rate
Determination Department of Chemical Engineering University of Maryland.
6. Rasa, S., Egidijus, D., Eva, F., Ivar S., Turid, R., 2005 Characteristics of protein
fractions generated from hydrolysed cod (Gadus morhua) by-products Process
Biochemistry, 40, 2021– 2033
