TRƯỜNG ĐẠI HỌC KĨ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
o0o ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TÁCH CHIẾT DỊCH
ACID AMIN THÔ TỪ PHẾ THẢI NẤM BÀO NGƯ
GVHD : Ths. Hồ Xuân Hương
SVTH : Trần Ngọc Ánh - 106110003
Nguyễn Thị Nga - 106110049


iii

Tóm tắt đồ án
Chế biến phế thải của nấm nói chung và của nấm Bào Ngư nói riêng thành sản phẩm bổ
sung vào các sản phẩm thực phẩm khác sẽ mang lại quả kinh tế cao cho nhà sản xuất và giảm
lượng phế thải gây ô nhiễm môi trường. Đề của chúng em là “Nghiên cứu khả năng tách chiết
dịch acid amin thô từ phế thải nấm bào ngư” theo phương pháp thủy phân dùng enzyme kết hợp
với acid trong điều kiện như sau:
Thủy phân 1: dùng enzyme Protease với thời gian thích hợp là 22 giờ.
Hàm lượng acid amin thô thu được đối với mẫu tách béo là 0.086 (g), mẫu không tách béo là
0.079(g)
Thủy phân 2: dùng HCl 32% với tỷ lệ HCl và mẫu thích hợp là 1: 6 (v/v), thời gian 10 giờ. Hàm
lượng acid amin thô thu được với mẫu tách béo là 0,215 (g),
Dùng HCl 32% với tỷ lệ HCl và mẫu thích hợp là 1: 5 (v/v), hàm lượng acid amin thô thu được
mẫu không tách béo là 0,173 (g)
Với hiệu suất thu hồi dịch acid amin thô mẫu tách béo là 84%, mẫu không tách béo là 64%.
2.3.2. Tính chất của enzyme 24
v

2.3.4. Trung tâm hoạt động của enzyme 24
2.3.5. Các nhân tố ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác của enzyme 25
2.3.6. Vài nét về enzyme thủy phân protein thực vật (HVP enzyme) 26
CHƯƠNG 3. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27
3.1. Nguyên liệu. 27
3.1.1. Nguyên liệu chính 27
3.1.2. Nguyên vật liệu sử dụng 27
3.1.2.1. Enzyme 27
3.1.2.2. HCl (Acid chlohydric) 27
3.1.2.3. Na
2
CO
3
(Natri cacbonat) 28
3.1.2.4. Nước 29
3.1.3. Địa điểm và thời gian thí nghiệm 29
3.1.4. Dụng cụ thí nghiệm 29
3.2. Sơ đồ nghiên cứu 29
3.3. Quy trình dự kiến 30
3.3.1. Quy trình 30
3.3.2. Thuyết minh quy trình 31
3.4. Phương pháp phân tích 36
3.4.1. Xác định độ ẩm của nguyên liệu bằng máy sấy hồng ngoại 36
3.4.2. Phương pháp xác định xơ thô 37
3.4.3. Định lượng protein tổng bằng phương pháp Kejdald 38
3.4.4. Định lượng đạm acid amin theo phương pháp Sorensen 41
3.4.5. Định lượng lipid tổng theo phương pháp Soxhlet 42

Hình 2.1. Nấm bào ngư 2
Hình 2.2. Sơ đồ chu trình sống của nấm bào ngư 5
Hình 2.3. Thu hoạch nấm bào ngư 7
Hình 2.4. Sơ đồ biểu diễn sự hình thành liên kết peptid 15
Hình 2.5. Sơ đồ sản xuất nước tương 21
Hình 2.6. Sơ đồ quá trình sản xuất Magi 23
Hình 3.1. Sơ đồ nghiên cứu 30
Hình 3.2. Sơ đồ quy trình dự kiến 31
Hình 3.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm quá trình tách béo 44
Hình 3.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm quá trình thủy phân bằng enzyme 45
Hình 3.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm quá trình thủy phân bằng HCl 48
Hình 4.1. Bảng phân tích Anova kết quả quá trình tách béo 49
Hình 4.2. Đồ thị phân tích LSD của quá trình khảo sát tách béo 49
Hình 4.3. Đồ thị biểu diễn lượng acid amin sinh ra theo thời gian 51
Hình 4.4. Bảng phân tích Anova kết quả thủy phân mẫu tách béo bởi Flavourzyme 51
Hình 4.5. Đồ thị phân tích LSD kết quả thủy phân mẫu tách béo bởi Flavourzyme 52
Hình 4.6. Biểu đồ biểu diễn quá trình thủy phân mẫu không tách béo bởi Flavourzyme 53
Hình 4.7. Bảng phân tích Anova kết quả thủy phân mẫu chưa tách béo bởi Flavourzyme 54
Hình 4.8. Đồ thị phân tích LSD kết quả thủy phân mẫu chưa tách béo bởi Flavourzyme 54
Hình 4.9. Đồ thị so sánh lượng acid amin sinh ra của mẫu tách béo và chưa tách béo 55
Hình 4.10. Biểu đồ biểu diễn quá trình thủy phân mẫu tách béo bởi HCl 56
Hình 4.11. Bảng phân tích Anova kết quả thủy phân mẫu tách béo bởi HCl 57
viii

Hình 4.12. Đồ thị phân tích LSD kết quả thủy phân của mẫu tách béo bởi HCl theo thời gian thủy
phân 58
Hình 4.13. Đồ thị phân tích LSD kết quả thủy phân mẫu tách béo bởi HCl theo tỉ lệ HCl 58
Hình 4.14. Biểu đồ biểu diễn quá trình thủy phân mẫu không tách béo bởi HCl 59
Hình 4.15. Bảng phân tích Anova kết quả thủy phân mẫu không tách béo bởi HCl 59
Hình 4.16. Đồ thị phân tích LSD kết quả thủy phân của mẫu không tách béo bởi HCl theo tỉ lệ

Bảng 2.9. Một số enzyme dùng trong phản ứng thủy phân protein 26
Bảng 3.1. Bảng chỉ tiêu HCl 28
Bảng 3.2. Bảng chỉ tiêu Na
2
CO
3
28
Bảng 3.3. Bảng thành phần hóa học của nấm (theo trọng lượng khô) 33
Bảng 3.4. So sánh ưu và nhược điểm của quá trình tách béo và không tách béo 33
Bảng 3.5. Bảng so sánh độ phân cuwucj của một số dung môi đối với nước 33
Bảng 3.6. Các chỉ tiêu nguyên liệu cần phân tích và phương pháp sử dụng
Bảng 3.6. Bảng thông số kỉ thuật cho quá trình thí nghiệm 36
Bảng 3.7.Bố trí thí nghiệm quá trình thủy phân bằng HCl 47
Bảng 4.1.Chỉ tiêu ban đầu của nguyên liệu 48
Bảng 4.2. Kết quả khảo sát quá trình tách béo 48
Bảng 4.3. Lượng acid amin (g) thu được của quá trình thủy phân bằng enzyme Flavourzyme mẫu
tách béo 50
Bảng 4.4. Lượng acid amin (g) thu được của quá trình thủy phân bằng enzyme Flavourzyme mẫu
không tách béo 53
x

Bảng 4.5. Lượng acidamin (g) thu được của quá trình thủy phân bằng HCl mẫu tách béo 56
Bảng 4.6. Lượng acid amin (g) thu được trong quá trình thủy phân bằng HCl mẫu không tách
béo 59

phế thải nấm bào ngư” với mục tiêu:
 Bước đầu khảo sát quá trình trích dịch acid amin thô bổ sung vào sản phẩm thực phẩm để cải
biến chất lượng sản phẩm;
 Giảm tải vấn đề ô nhiễm môi trường.
Với nội dung như sau:
• Phân tích một số chỉ tiêu chính của nguyên liệu
• Lựa chọn dung môi tách béo cho nguyên liệu
• Khảo sát mức độ thủy phân của Protein bằng phương pháp Enzym kết hợp với HCl
• Khảo sát điều kiện thủy phân bằng Enzyme
• Khảo sát hàm lượng HCl sử dụng và thời gian thủy phân
• Đưa ra quy trình sơ bộ tách chiết dịch acid amin từ phế thải nấm.

Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Nguyên liệu
2.1.1 Giới thiệu về Nấm Bào Ngư
Nấm Bào Ngư thuộc:
• Chi: Pleurotus
• Họ: Pleurotaceae
• Bộ: Agaracales
• Lớp phụ: Hymenomycetidae
• Lớp: Hymenomycetes

nhiên, trong tế bào của nấm bào ngư có một số điểm khác biệt như sau:
Thành tế bào nấm không chứa cellulose như một số vi thực vật khác. Cấu tạo gồm ba lớp từ
trong ra ngoài:
• Lớp chitin - một polymer của n–acetylglucosamin. Chitin chiếm khoảng 60% và đóng vai
trò như bộ xương của thành tế bào, giúp cố định hình dạng tế bào. Trung bình, hàm lượng chitin
trong quả thể nấm khoảng 3.78g ( chiếm khoảng 0.97% chất khô), trong chân nấm là 2.8g (chiếm
khoảng 0,75% chất khô của tế bào). Hàm lượng chitin trong một số loại nấm này dao động từ
2.16% đến 3.31% khối lượng chất khô. Sợi nấm chiếm từ 3,7% ở nấm kim châm cho đến 11,9 -
19,8% ở các loại nấm mèo; 7,5 - 17,5% ở nấm bào ngư; 8 -14% ở nấm mỡ; 7,3 - 8% ở nấm đông
cô; và 4,4 - 13,4% ở nấm rơm.
• Ngoài ra còn có một số polysaccharide khác như hemicellulose, manan, lignin…
• Lớp manoprotein (là 1 glycoprotein chứa mannose). Lớp protein phía ngoài này liên kết
với rất nhiều nhóm manose. Các protein nằm ở thành tế bào chủ yếu là protein chức năng enzyme
liên kết với vỏ thành tế bào, phần protein còn lại không phải là enzyme, kết hợp với manan và
polysaccharide khác để tạo nên cấu trúc của thành tế bào.
• Lớp beta-1, 3-glucan
2.1.3 Đặc điểm của Nấm Bào Ngư
2.1.3.1 Đặc điểm chung của giới nấm
• Nấm không phải là thực vật
+ Không có khả năng quang hợp
+ Vách tế bào bằng chitin và glucan (thay vì cellulose)
+ Đường dự trữ là glycogen (thay vì tinh bột)
• Nấm cũng không phải là động vật
Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
4

+ Lấy dinh dưỡng qua sợi nấm như rễ cây
+ Sinh sản bằng kiểu tạo bào tử (hữu tính và vô tính)
Vì vậy, nấm được xếp vào một thế giới riêng gọi là giới nấm
2.1.3.2 Đặc điểm sinh lý và dinh dưỡng của nấm bào ngư

 Phiến nấm: thường dạng lá. Cơ quan chính sinh bào tử. Nôi hai nhân của sợi nấm hợp lại
thành một và giảm phân, nên còn gọi là thụ tầng. Thụ tầng sinh ra bào tử nấm.
 Cuống nấm: cơ quan đưa mũ nấm lên cao, để phát tán bào tử ra xa.
Quả thể nấm bào ngư phát triển qua nhiều giai đoạn dựa theo hình dạng tai nấm mà có tên
gọi cho từng giai đoạn .
- Dạng san hô: quả thể mới tạo thành, dạng sợi mảnh hình chùm.
- Dạng dùi trống: mũ xuất hiện dưới dạng khối tròn, còn cuống phát triển cả về chiều ngang và
chiều dài nên đường kính cuống và mũ không khác nhau bao nhiêu.
- Dạng phễu: mũ mở rộng, trong khi cuống còn ở giữa (giống cái phễu).
- Dạng bán cầu lệch: cuống lớn nhanh một bên và bắt đầu lệch so với vị trí trung tâm của mũ.
- Dạng lá lục bình: cuống ngừng tăng trưởng, trong khi mũ vẫn tiếp tục phát triển, bìa mép
thẳng đến dợn sóng.
Từ giai đoạn phễu sang bán cầu lệch có sự thay đổi về chất (giá trị dinh dưỡng tăng), còn
từ giai đoạn bán cầu lệch sang dạng lá có sự nhảy vợt về khối lượng (trọng lượng tăng), sau đó
giảm dần.
Chu trình sống của nấm bào ngý cũng nhý các loại nấm khác, bắt ðầu từ ðảm bào tử hữu
tính, nẩy nầm cho hệ sợi tõ dinh dýỡng (sợi thứ cấp). Kết thức bằng việc hình thành cơ quan sinh
sản là tai nấm. Tai nấm sinh ra các đảm bào tử và chu trinh sống lại tiếp tục. Có 4 nhân đơn bội
(n), mỗi nhân đơn bội về sau sẽ chui vào 1 đảm và tạo các bào tử đảm (basidiospore)
chuyển từ dạng phễu lệch sang dạng lá lục bình (mũ nấm mỏng lại và căng rộng ra, mép hơi quằn
xuống – nếu mép cong lên là nấm già). Nấm thu hoạch ở giai đoạn này, ngoài chất lượng dinh
dưỡng cao, ít bị hư hỏng (không gãy bìa mép khi thu hái) và dễ bảo quản (giữ được lâu ở dạng
tươi).
Khi hái nên hái từng chùm không nên tách tai lẽ. Nấm hái xong nên cắt gốc cho sạch và
cho vào túi nylon có đục nhiều lỗ nhỏ (thông khí, tế bào nấm không bị ngột chết)
Tùy theo giống nấm, có thể thu hoạch khoảng 6- 12 đợt, mỗi đợt cách nhau chừng 15- 20
ngày trong khoảng 3-8 tháng. Năng suất thu hoạch nấm dao động khoảng 405-60% so với trọng
lượng bịch.
Yếu tố Giai đoạn ủ tơ Giai đoạn ra quả thể
Nhiệt độ 20 – 30
0
C
27 – 32
0
C
15 – 25
0
C,
25 - 32
0
C.
Độ ẩm cơ chất 50- 60%
Độ ẩm không khí > 70% 70- 95%
Ánh sáng Không cần thiết 200 – 300 lux
pH 5-7
Độ thông thoáng Vừa phải, nhưng phải tránh gió lùa trực tiếp
Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
7



Bảng 2.3. Bảng thành phần hóa học của nấm (theo trọng lượng nấmkhô)
[2]
• Protein và acid amin
+ Protein: tập trung chủ yếu ở thành tế bào, ti thể và lipoxom.
+ Chỉ có 60 – 70% nito hiện diện trong tế bào nấm là protein, một số lượng lớn hiện diện
trong chitin của thành tế bào, một số khác trong các acid amine tự do và acid nucleic.
+ Rất dễ tiêu hóa. Mức độ tiêu hóa đến 98%.
+ Thành phần acid amin không thay thế đầy đủ, tuy nhiên không cân đối. Trong các acid
amine không thay thế, phenylalamine và methionine hơi ít nên phải bổ sung thêm acid amine để
hoàn thiện hơn.
Bảng 2.4.Thành phần acid amin của nấm Agaricus bisporus và Pleurotus ostreatus (mg/g)
theo trọng lượng nấm khô.
[2]

Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
9 + Phần hệ sợi nấm chứa nhiều hơn quả thể các loại acid amine: aspartic acid, cystein, phenylalanine
và leucine. Trong khi đó, phần quả thể lại chứa chủ yếu valine và isoleucine.
Bảng 2.5. Thành phần acid amin có trong hệ sợi nấm

Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
10

• Lipid: chứa các acid béo linoleic, panmitic, oleic (80%). Tổng hàm lượng chất béo

này giữ cho hệ thần kinh và hệ tiêu hóa được tốt nhất.
+ Vitamin B9- Folate: Nấm Bào Ngư khá dồi dào nguồn folate, folate là thành phần chủ yếu tạo
nên tế bào hồng cầu và bạch cầu trong tủy. Folate là nhân tố quan trọng cho sự sinh trưởng và
phát triển, phụ nữ mang thai nên sử dụng nhiều folate.
+ Vitamin H-Biotin: Là thành phần chủ yếu trong việc tổng hợp Protein, cacbohydrat, cũng như
các loại vitamin B, vitamin H cũng được tìm thấy trong nấm Bào Ngư.
Mặc dù những loại vitamin này cũng có ở nhiều loại rau quả, tuy nhiên nó thường bị mất
hoặc giảm bớt hàm lượng khi nấu do quá trình bay hơi trong nước. Vì vậy nấm Bào Ngư ít được
nấu sôi cùng với nước để bảo tồn được giá trị vitamin.
Bảng 2.7. Thành phần một số Vitamin trong Nấm Bào Ngư
Vitamin (mg/100g nấm khô)
Nấm bào ngư
Vitamin
C
Vitamin
B
1

Axit
nicotinic
Vitamin
B
2
Axit
pantotenic
Axit flolic
P.Sajor -caju 111 1.75 60 6.66 21.1 1278
P.floridanus 113 1.36 72.9 7.88 29.4 1412

• Chất khoáng:

chống oxy hóa là Selen và Ergothioneine.
Chất chống oxi hóa là chất có thể chống sự lão hóa của cơ thể con người. Các nhà nghiên cứu
ở Mỹ đã tìm thấy rằng nấm Bào Ngư trắng chứa gấp 12 lần Ergothioneine so với lúa mạch, cao
gấp 4 lần so với gan gà: từ trước tới giờ lúa mạch và gan gà là những loại chứa chất chống oxi
hóa hàng đầu.
Bảng 2.9. Thành phần dinh dưỡng của một số nấm ăn quen thuộc( theo FAO 1972)
Thành phần (100g
nấm khô)
Nấm rơm Nấm mèo Nấm bào ngư Nấm đông
cô
Nấm mỡ
Nước ban đầu 90.1 87.1 90.8 91.8 88.7
Protein thô 21.20 7.73 0.14 3.42 3.9
Carbohydrate 58.6 87.6 57.6 78 60.1
Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
13

Chất béo 10.1 0.8 2.2 4.9 8
Chất xơ (g) 11.1 14 9.8 7.3 8
Tro (g) 10.1 3.9 9.8 3.7 8
Sắt (mg) 17.1 64.5 15.2 8.5 8.8
Calci (mg) 71 239 33 98 71
Natri (mg) 374 72 837 61 106
Phopho (mg) 677 256 1348 476 912
Kali (mg) 3455 984 3792 - 2850
Sinh tố B
1
(mg) 1.2 0.2 4.8 7.8 8.9
Sinh tố B
2

lại hiệu quả kinh tế cao. Trong thời gian gần đây, nhờ được chuyển giao công nghệ rộng rãi, Việt
Nam đã hình thành nhiều vùng chuyên sản xuất nấm nguyên liệu như tại các tỉnh phía Nam chủ
yều trồng nấm rơm và mộc nhĩ; các tỉnh phía Bắc như Hưng Yên, Bắc Gian, Hải Dương chủ yếu
trồng nấm hương, nấm sò, nấm mỡ. Nhiều địa phương ở khu vực miền Trung như Quảng Bình,
Quảng Trị, Đà Nẵng cũng đang từng bước xây dựng các cơ sở sản xuất giống và nuôi trồng nấm
với sản lượng trung bình đạt 1000 tấn/ năm.
Hiện nay, tổng sản lượng các loại nấm ở Việt Nam đạt khoản 100000 tấn/ năm. Năm
ngoái, Việt Nam đã xuất khẩu khoảng 50.000 tấn, đạt kim ngạch khoảng 50 triệu USD.
2.2 Tổng quan về acid amin và phản ứng thủy phân thu dịch acid amin
2.2.1 Acid amin
[7], [8]
- Acid amin là loại hợp chất hữu cơ tạp chức mà phân tử chứa đồng thời nhóm amino (NH
2
) và
nhóm cacboxyl (COOH)
Công thức chung: (H
2
N)x – R – (COOH)y
 Cấu tạo phân tử
- Trong phân tử amino axit, nhóm NH
2
và nhóm COOH tương tác với nhau tạo ion lưỡng cực. Vì
vậy acid amin kết tinh tồn tại ở dạng ion lưỡng cực
- Trong dung dịch, dạng ion lưỡng cực chuyển một phần nhỏ thành dạng phân tử

Nhóm R- là chuỗi bên và được dùng để phân định acid amin. Các acid amin nối với nhau qua liên
kết peptit -C(=O) NH- và giải phóng một phân tử nước (H
2
O).
 Sự hình thành liên kết peptit từ hai acid amin