- Quản Lê Hà Tên luận văn: “Nghiên cứu thu nhận sản phẩm thủy phân protein từ Bã đậu nành của công nghiệp sản xuất sữa bằng các chế phẩm enzyme thương mại”. - 10 1.1.2.Bã đậu nành. - 20 1.3.Protein thủy phân và hoạt tính chống oxy hóa của protein thủy phân. - 26 2.1.1.Bã đậu nành. - 34 2.9.Sơ đồ nghiên cứu thủy phân Bã đậu nành bằng các chế phẩm protease. - 40 3.3.1.Nghiên cứu thủy phân protein trong bã đậu ướt bằng chế phẩm protease. - 42 3.3.3.Nghiên cứu lựa chọn chế độ khuấy đến hoạt tính chống oxy hóa của dịch thủy phân. - 45 3.3.4.Nghiên cứu lựa chọn nồng độ enzyme đến khả năng thủy phân protein47 3.3.5.Nghiên cứu sự kết hợp 2 loại enzyme Neutrase và Flavourzyme trong thủy phân protein Bã đậu nành thu nhận sản phẩm có hoạt tính chống oxy hóa cao. - Thành phần Bã đậu nành. - Nghiên cứu kết hợp 2 chế phẩm enzyme Neutrase và Flavourzyme trong thủy phân protein Bã đậu nành. - Mô hình enzyme Protease thủy phân phân tử Protein. - Hỗn hợp protein thủy phân. - 36 Hình 3.1 (a) Lượng axit amin trong dịch thủy phân bã đậu ướt bằng 2 chế phẩm Flavourzyme và Neutrase. - 41 Hình 3.1 (b) Khả năng thủy phân protein trong BĐ ướt của chế phẩm enzyme. - 42 Hình 3.2 (b) Ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn BĐ và nước tới hiệu suất thủy phân của enzyme. - (d) Ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn BĐ và nước tới hoạt tính chống oxy hóa của dịch thủy phân protein. - 44 Hình 3.3 (a) Ảnh hưởng của chế độ khuấy tới lượng axit amin trong dịch sau thủy phân. - 45 Hình 3.3 (b) Ảnh hưởng của chế độ khuấy tới hiệu suất thủy phân protein. - 46 Hình 3.3 (d) Ảnh hưởng của chế độ khuấy tới hoạt tính chống oxy hóa của dịch thủy phân protein. - Ảnh hưởng của nồng độ enzyme tới hàm lượng axit amin trong dịch thủy phân. - Ảnh hưởng của nồng độ enzyme tới hiệu suất thủy phân protein. - Ảnh hưởng của nồng độ enzyme tới hoạt tính chống oxy hóa của dịch thủy phân protein. - Xu hướng mở ra hiện nay là phối hợp các chế phẩm enzyme thương mại để thủy phân bã đậu tạo ra các peptide, các axit amin có hoạt tính chống oxy hóa được sử dụng để bổ sung vào thực phẩm chức năng hay ứng dụng trong dược phẩm. - Nghiên cứu thủy phân bã đậu ướt và bã đậu khô chế phẩm Flavourzyme và Neutrase (tỉ lệ phối trộn, chế độ khuấy và nồng độ enzyme hiệu suất thu hồi protein cao nhất và tạo ra các peptide có hoạt tính chống oxy hóa. - bã đậu nành 1.1.1. - Chan và Ma (1999) cũng đã thủy phân protein bã đậu bằng trypsin. - b.Thủy phân bằng NaOH Phương pháp sử dụng NaOH nồng độ 4-8N, thủy phân trong thời gian dài 24-48 giờ và nhiệt độ > 100oC. - Phương pháp sinh học a.Phương pháp vi sinh Phương pháp này thủy phân protein nhờ enzyme từ vi sinh vật. - Dung dịch sau thủy phân thu được gồm protein, peptide, axit amin. - Nhược điểm: hiệu suất thủy phân thấp và thời gian thủy phân kéo dài. - 17 b.Phương pháp enzyme Phương pháp này thủy phân protein nhờ các chế phẩm enzyme thương mại. - Ưu điểm: Quá trình thủy phân xảy ra trong điều kiện ôn hòa. - hiệu suất thủy phân cao. - Phương pháp thủy phân Để tận thu nguồn protein trong bã đậu thì người ta còn sử dụng các enzyme, các chế phẩm enzyme thương mại để thủy phân protein trong các điều kiện tương ứng tạo peptide và axit amin. - Các yếu tố ảnh hƣởng đến hoạt tính của protease Ảnh hƣởng nhiệt độ tới thủy phân Nhiệt độ có ảnh hưởng lớn tới khả năng xúc tác của protease. - Protein thủy phân và hoạt tính chống oxy hóa của protein thủy phân Protein thủy phân là hỗn hợp sản phẩm thủy phân protein, bao gồm các axit amin tự do, các polypeptide, các peptide với chiều dài mạch khác nhau và cả các protein chưa bị thủy phân [7]. - Hỗn hợp protein thủy phân Không chỉ có peptide và các axit amin thu được từ quá trình thủy phân protein có hoạt tính chống oxy hóa mà bản thân protein cũng có hoạt tính chống oxy hóa [7]. - Liu và Chiang (2008) nghiên cứu hoạt tính chống oxy hóa, đặc điểm, tính chất của sản phẩm thủy phân từ hạt vừng tách béo. - Bên cạnh đó nghiên cứu còn cho thấy hoạt tính chống oxy hóa của sản phẩm thủy phân phụ thuộc vào loại enzyme thủy phân và các thông số của quá trình thủy phân như nhiệt độ, pH, tỷ lệ enzyme/cơ chất (E/S) và thời gian thủy phân [19. - Một phần trực tiếp đem thủy phân. - Một phần đem sấy ở nhiệt độ 125oC – 135oC trong 1 giờ trước khi đem thủy phân. - Sau đó diệt enzym và kết tủa protein chưa bị thủy phân bằng axit tricloaxetic. - f: hệ số pha loãng dịch thủy phân. - 10: thời gian thủy phân (phút). - Sơ đồ nghiên cứu thủy phân Bã đậu nành bằng các chế phẩm protease Hình 2.4. - Sơ đồ quy trình thu hồi protein sử dụng enzyme Bã đậu nành ướt/khô Phối trộn BD và nước (m/w) Điều chỉnh pH Thủy phân bằng các chế phẩm enzyme Neutrase và Flavourzyme ở các chế độ nghiên cứu Bất hoạt enzyme ở 900C trong 5 – 10 phút Lọc, ly tâm Dịch trong Thể tích Định lượng protein Định lượng axit amin Xác định hoạt tính chống oxy hóa Bã đậu ngâm với NaOH 2N qua đêm Gia nhiệt 80oC trong 2 – 3h Dịch trong Thể tích Định lượng protein 37 Các thông số công nghệ nghiên cứu. - Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ khuấy tới quá trình thủy phân BĐ ướt: tĩnh, khuấy liên tục, khuấy gián đoạn. - Nghiên cứu kết hợp 2 loại enzym Neutrase và Flavourzyme trong thủy phân bã đậu ướt. - Lượng axit amin trong dịch thủy phân (g/100g BĐ. - Hiệu suất thủy phân protein trong bã đậu. - Hoạt tính chống oxy hóa ( giá trị IC50) Nghiên cứu ảnh hƣởng của các yếu tố tới thủy phân protein trong Bã đậu nành bằng các chế phẩm enzyme Mẫu thí nghiệm: cân vào mỗi ống nghiệm 30g Bã đậu nành ướt, sau đó bổ sung nước cất để đạt tỷ lệ từ 1:2. - Cách xác định lƣợng protein nhận đƣợc do thủy phân (PTP) 38 Dịch trong nhận được sau ly tâm được đo độ hấp thụ quang ở bước sóng 750nm, từ đó ta tính được lượng protein hòa tan trong mẫu thí nghiệm (PTN) và trong mẫu đối chứng không có tác dụng của enzyme (PĐC). - Định lượng thể tích dịch nhận được và nồng độ protein trong dịch chiết, từ đó xác định được lượng protein trong Bã đậu nành đưa vào thủy phân. - Công thức tính hiệu suất thủy phân protein trong BĐ Htp= x 100% Trong đó: Htp: Hiệu suất thủy phân. - PTP: lượng protein thu nhận được do thủy phân (mg). - Pht: lượng protein trong Bã đậu nành trước khi thủy phân (mg). - Định lượng thể tích nhận được và nồng độ protein trong dịch trong, từ đó xác định lượng protein tách chiết được trong quá trình thủy phân. - G: khối lượng bã đậu đem thủy phân (mg). - PTN: lượng protein trong mẫu thủy phân dưới tác dụng của enzyme (mg) PKC: lượng protein có trong mẫu không bổ sung enzyme, mg PKC = X * f* V *10-3 Trong đó: X: Nồng độ protein hòa tan tương ứng giá trị OD theo đường chuẩn BSA [mg/ml]. - Hoạt độ các chế phẩm enzyme Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình Neutrase (U/g Flavourzyme (U/g Trên cơ sở hoạt độ enzyme trong các chế phẩm, tính lượng chế phẩm enzyme cần đưa vào trong các nghiên cứu thủy phân protein Bã đậu nành 3.3. - Nghiên cứu thủy phân protein trong bã đậu ƣớt bằng chế phẩm protease Nghiên cứu được tiến hành với 02 chế phẩm protease là Flavourzyme và Neutrase. - Kết quả về khả năng thủy phân protein của các chế phẩm được thể hiện hình 3.1 (a), (b). - Hình 3.1 (a) Lượng axit amin trong dịch thủy phân bã đậu ướt bằng 2 chế phẩm Flavourzyme và Neutrase Hình 3.1 (b) Khả năng thủy phân protein trong BĐ ướt chế phẩm enzyme nhau Kết quả trên hình 3.1 cho thấy hiệu suất thu hồi protein bởi chế phẩm Neutrase cao hơn khi sử dụng chế phẩm Flavourzyme (1,207g/100g BĐ so với 0,985g/100g 42 BĐ và 41,608% so với 34,466. - Liều lượng enzym sử dụng là 30U/g BĐ, thủy phân trong 6 giờ, tại pH tối ưu cho từng loại chế phẩm. - Kết quả về HSTH và HSTP protein, hàm lượng axit amin trong dịch sau thủy phân và hoạt tính chống oxy hóa thể hiện trên hình 3.2, (a), (b), (c), (d). - Tại các tỷ lệ này hiệu suất thủy phân protein với tỷ lệ phối trộn 1:8 cho nồng độ protein trong dịch thủy phân cao hơn. - (d) Ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn BĐ và nước tới hoạt tính chống oxy hóa của dịch thủy phân Giá trị IC50 càng thấp thì hoạt tính chống oxy hóa càng cao. - Tại tỉ lệ này, sản phẩm thủy phân xuất hiện các peptide có hoạt tính chống oxy hóa cao. - Bên cạnh đó, hoạt tính chống oxy hóa ở dịch thủy phân sử dụng chế phẩm Flavourzyme luôn cao hơn khi sử dụng chế phẩm Neutrase. - Nghiên cứu lựa chọn chế độ khuấy đến hoạt tính chống oxy hóa của dịch thủy phân Nghiên cứu được tiến hành với tỷ lệ phối trộn BĐ và nước (w/v) là 1:8. - Dịch trong thu được sau thủy phân đem xác định lượng protein, lượng axit amin và hoạt tính chống oxy hóa. - Hình 3.3 (a) Ảnh hưởng của chế độ khuấy tới axit amin trong dịch thủy phân. - Chế độ khuấy 46 Hình 3.3 (b) Ảnh hưởng của chế độ khuấy tới hiệu suất thủy phân. - Hình 3.3 (d) Ảnh hưởng của chế độ khuấy tới hoạt tính chống oxy hóa của dịch thủy phân Đồ thị 3.4 cho thấy khi khuấy ở tốc độ thấp 200 rpm gián đoạn thì hiệu suất thu hồi protein cao nhất (HSTH khi khuấy gián đoạn 30 phút/ lần với Neutrase là Chế độ khuấy g BĐ và với Flavourzyme là 0.993. - Bên cạnh đó, hiệu suất thủy phân và hàm lượng axit amin tương ứng ở cả 2 chế phẩm cũng đạt giá trị cao nhất ở chế độ khuấy này. - hàm lượng axit amin trong dịch thủy phân tương ứng của mẫu sử dụng Flavourzyme cũng cao hơn 2 lần so với mẫu sử dụng Neutrase. - Nghiên cứu lựa chọn nồng độ enzyme đến khả năng thủy phân protein Nghiên cứu được tiến hành với tỷ lệ phối trộn BĐ/nước là 1:8. - Ảnh hưởng của nồng độ enzyme tới hiệu suất thủy phân protein U 20 U 30 U 40 UHiệu suất thu hồi protein (g/100g Nl) Flavourzyme Neutrase 49 Hình 3.4 (c). - Ảnh hưởng của nồng độ enzyme tới hoạt tính chống oxy hóa c thủy phân protein. - còn đối với Flavourzyme đạt hiệu suất thủy phân là g BĐ. - Tuy nhiên, nếu tiếp tục tăng nồng độ enzyme thì dường như không có sự thay đổi về hiệu suất thủy phân protein cũng như hàm lượng axit amin và hoạt tính chống oxy hóa. - Nghiên cứu sự kết hợp 2 loại enzyme Neutrase và Flavourzyme trong thủy phân protein Bã đậu nành thu nhận sản phẩm có hoạt tính chống oxy hóa cao IC50 (mg) Nồng độ enzyme (U/g BĐ) Flavourzyme Neutrase 50 Nghiên cứu được tiến hành với tỷ lệ phối trộn BĐ và nước (w/v) là 1:8. - Thủy phân trong 6 giờ, tại pH = 7, nhiệt độ 50oC. - Nghiên cứu kết hợp 2 chế phẩm enzyme Neutrase và Flavourzyme trong thủy phân protein Bã đậu nành Chỉ tiêu đánh giá Neutrase Flavourzyme Neutrase 25U + Flavourzyme 25U 25U 50U 25U 50U IC50 (mg Lượng Protein (mg/30g BĐ Lượng Protein (mg/100g BĐ Lượng axit amin (mg/30g BĐ Lượng axit amin (mg/100 g BĐ Ở cả 2 chế phẩm enzyme, khi tăng liều lượng gấp đôi nhưng hoạt tính chống oxy hóa và lượng axit amin, lượng protein nhận được không thay đổi nhiều. - Ở cùng 1 liều lượng thì hoạt tính chống oxy hóa của mẫu thủy phân Flavourzyme luôn cao hơn hoạt tính chống oxy hóa của mẫu thủy phân bằng Neutrase. - Tiến hành thực hiện loạt thí nghiệm tại liều lượng enzym sử dụng là 250 U/g BĐ, thủy phân trong 6 giờ tại pH tối ưu và nhiệt độ 50oC đối với từng loại chế phẩm. - Đã nghiên cứu ứng dụng các chế phẩm enzyme protease thương mại vào xử lý Bã đậu nành của công ty Vinasoy để thu hồi protein, đồng thời đã lựa chọn được điều kiện thích hợp nhất đối với các chế phẩm Neutrase và Flavourzyme cho hiệu suất thủy phân và hoạt tính chống oxy hóa của sản phẩm thủy phân cao là tỷ lệ phối trộn BĐ/ nước 1:8, pH 7,0, nhiệt độ 50oC và thời gian thủy phân 6 giờ. - Đã nghiên cứu sử dụng phối hợp chế phẩm Neutrase ( chứa chủ yếu enzyme endoprotease) và Flavourzyme (chứa endoprotease và exopeptidase) và lựa chọn được điều kiện thích hợp nhất là nồng độ enzyme 25U đối với cả 2 loại chế phẩm cho hiệu suất thủy phân protein và hoạt tính chống oxy hóa sản phẩm sau thủy phân cao hơn hẳn khi sử dụng riêng lẻ. - Hoạt tính chống oxy hóa của sản phẩm sau thủy phân đạt: IC50 là 0,197mg. - Đã khảo sát được khả năng xử lý bã đậu khô bằng chế phẩm enzyme protease thương mại cho sản phẩm thủy phân có hoạt tính chống oxy hóa. - Phối trộn bã đậu khô và nước tỷ lệ 1:10, thủy phân ở 50oC, pH =7,0, thời gian thủy phân 6 giờ: bằng chế phẩm Neutrase cho sản phẩm thủy phân có hoạt tính chống oxy hóa IC50 là 0,379 mg. - bằng chế phẩm Flavourzyme cho sản phẩm thủy phân có hoạt tính chống oxy hóa IC50 là 0,291mg. - Đỗ Thị Bích Thủy, Lê Thị Kim Anh (2017), “Nghiên cứu xác định một số thông số công nghệ để thủy phân và lên men bã đậu nành bởi các chế phẩm Bacillus amyloliquefaciens N1 và Lact, bacillus fermentum CD4t2”, Tạp chí khoa học và công nghệ nông nghiệp, tập . - Xác định hàm lƣợng protein hòa tan 59 Bảng 1.2’: Bảng xác định protein hòa tan trong Bã đậu nành Mẫu 30 g Bã đậu nành Thành phần 100g bã đậu Mẫu Thể tích dịch thủy phân (ml) ĐPL OD [ protein] (mg/l ) KL protein (mg) KLTB Protein (mg) KLTB protein (g) KL nước (g) Phần trăm protein. - Khảo sát khả năng thủy phân của các chế phẩm enzyme thƣơng mại 60 Bảng 2.1. - Kết quả phân tích dịch trong khi sử dụng các chế phẩm enzyme thủy phân khác nhau Enzyme và điều kiện thủy phân tốt nhất Dịch trong Tổng protein tan (mg) Hiệu suất thu hồi protein (g/100g BĐ) Hiệu suất thủy phân. - Lượng a.a trong dịch thủy phân (g/100gBĐ) Lượng protein thu hồi (mg) Lượng protein thủy phân (mg) Lượng axit amin (mg) Neutrase (pH=7;t=50C Flavourzyme (pH=7. - Nghiên cứu lựa chọn tỷ lệ phối trộn bã đậu và nƣớc đến khả năng thủy phân protein Mẫu phân tích ĐPL Thể tích (ml) OD [pr] (mg/ml) KL protein (mg) KLTB protein (mg) Mẫu đậu chiết =NaOH (Ptt Bảng 3.1’. - Nghiên cứu lựa chọn chế độ khuấy đến hoạt tính chống oxy hóa của dịch thủy phân: Bảng 4.1’. - Nghiên cứu lựa chọn nồng độ enzyme đến hoạt tính chống oxy hóa của dịch thủy phân: Bảng 5.1’
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt