i
LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian 3 tháng vừa qua với sự nỗ lực của bản thân cùng với sự quan
tâm giúp đỡ của thầy cô, cha me và bạn bè, đến nay em đã hoàn thành khóa luận tốt
nghiệp của mình. Em xin trân thành cảm ơn Ban giám hiệu nhà trƣờng, các thầy cô
viện Công nghệ sinh học và Môi trƣờng đã truyền đạt những kiến thức trong những
năm học vừa qua. Đồng thời em xin chân thành cảm ơn các cán bộ và nhân viên
phòng thí nghiệm Viện Công nghệ sin học và môi trƣờng đã tận tình giúp đỡ em tạo
điều kiện cho em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ths. Nguyễn Công Minh đã trực
tiếp hƣớng dẫn em hết sức tận tình và chu đáo trong suốt thời gian làm khóa luận tốt
nghiệp.
Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình và bạn bè đã động
viên khích lệ em trong suốt quá trình học tập và thực hiện khóa luận.
Nha Trang, tháng 6 năm 2012
Sinh viên thực hiện
Mai Thị Ngọc Diệp
ii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN i
MỤC LỤC ii
DANH MỤC CÁC BẢNG iv
DANH MỤC CÁC HÌNH v
LỜI MỞ ĐẦU 1
Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2
1.1. Tổng quan về phế liệu tôm. 2
1.2. Tổng quan về carotenoprotein. 3
2.3. Các phƣơng pháp phân tích sử dụng trong đề tài. 27
2.4.Phƣơng pháp xử lý số liệu 27
Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28
3.1. Thành phần hóa học cơ bản của phế liệu tôm đầu thẻ chân trắng. 28
3.2. Nghiên cứu điều kiện thủy phân carotenoprotein từ đầu tôm bằng enzyme
Alcalase. 29
3.2.1. Ảnh hƣởng của tỷ lệ enzyme Alcalase/ phế liệu đến hiệu suất thu hồi
protein và astaxanthin. 29
3.2.2. Ảnh hƣởng của thời gian xử lý enzyme Alcalase/ phế liệu đến hiệu suất
thu hồi protein và astaxanthin. 32
3.3. Nghiên cứu điều kiện thủy phân carotenoprotein từ đầu tôm bằng enzyme
Flavourzyme. 34
3.3.1. Ảnh hƣởng của tỷ lệ enzyme Flavourzyme/ phế liệu đến hiệu suất thu hồi
protein và astaxanthin. 34
3.3.2. Ảnh hƣởng của thời gian xử lý enzyme Flavourzyme/ phế liệu đến hiệu
suất thu hồi protein và astaxanthin. 36
3.4. Thành phần hóa học của carotenoprotein 38
3.5. Đề xuất quy trình thu hồi carotenoprotein bằng hỗn hợp hai enzyme. 38
Chƣơng 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 39
4.1. Kết luận. 39
4.2. Đề nghị. 39
TÀI LIỆU THAM KHẢO. 40
PHỤ LỤC 45
iv
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1 Thành phần hóa học cơ bản của phế liệu tôm thẻ chân trắng 28
Bảng 3.2. Thành phần hóa học cơ bản của carotenoprotein 38
1
LỜI MỞ ĐẦU
Cùng với sự phát triển của nền kinh tế trong và ngoài nƣớc, ngành thủy sản
trong những năm gần đây đã đạt đƣợc những thành tựu đáng kể về nuôi trồng, chế
biến cũng nhƣ xuất nhập khẩu. Trong các mặt hàng xuất khẩu của nƣớc ta thì mặt
hàng tôm xuất khẩu luôn chiếm tỷ lệ lớn, chiếm hơn 50% tổng kim ngạch xuất
khẩu. Theo Hiệp hội Chế biến và Xuất khẩu thủy sản Việt Nam (VASEP), trong sáu
tháng đầu năm 2011, cả nƣớc đã xuất khẩu 101.872 tấn tôm, trị giá 971,109 triệu
USD; tăng 16,9% về khối lƣợng và 35,2% về giá trị so với cùng kì năm 2010 và là
nhóm hàng có mức tăng trƣởng cao nhất trong các nhóm hàng thủy sản xuất khẩu
của Việt Nam. Mặc dù gặp nhiều khó khăn, xuất khẩu tôm vẫn đạt mức kỉ lục gần
2,4 tỉ USD. Theo VASEP cho biết dự kiến xuất khẩu tôm 2012 sẽ đạt 2,5 tỷ USD.
Do đó lƣợng phế liệu tôm thải ra từ các nhà máy chế biến là khá lớn khoảng
100.000 tấn/ năm. Đây là nguồn nguyên liệu dồi dào để sản xuất protein,
astaxanthin, chitin, chitosan…và các sản phẩm có giá trị kinh tế khác. Hiện nay đã
có nhiều công trình nghiên cứu tận thu phế liệu tôm nhƣng chủ yếu tập trung vào
quá trình thu hồi chitin–chitosan. Các quá trình sản xuất chitin– chitosan này
thƣờng là các quá trình hóa học, sử dụng acid và base mạnh để khử khoáng và
protein do vậy vừa gây ô nhiễm môi trƣờng do hóa chất vừa gây lãng phí về kinh tế
vì không thể tận thu đƣợc các thành phần có giá trị nhƣ protein và carotenid.
Nhằm giảm ô nhiễm môi trƣờng và tận thu đƣợc các thành phần có giá trị
nhƣ protein và astaxanthin đề tài “Nghiên cứu điều kiện chiết rút carotenoprotein từ
đầu vỏ tôm thẻ chân trắng bằng các enzyme protease thƣơng mại” đƣợc thực hiện.
Nội dung thực hiện:
- Xác định thành phần hóa học của đầu tôm the chân trắng.
- Nghiên cứu điều kiện chiết carotenoprotein từ đầu tôm thẻ chân trắng bằng
các enzyme Alcalase, Flavourzyme.
- Đánh giá chất lƣợng carotenoprotein thu đƣợc.
- Đề xuất quy trình.
3
nhƣ một phần thống nhất của
vỏ tôm.
3
- Chitin: Tồn tại dƣới dạng liên kết với protein, khoáng và những hợp chất
hữu cơ khác, chủ yếu là CaCO
3
– thành phần chính tạo nên vỏ tôm, chính sự liên
kết này gây khó khăn trong việc tách chiết và tinh chế.
- Canxi: Trong thành phần vỏ, đầu tôm có chứa một lƣợng lớn muối vô cơ,
chủ yếu là cacbonat canxi (CaCO
3
).
- Astaxanthin: là sắc tố chủ yếu trong vỏ tôm, astaxanthin là dẫn xuất của
carotenoid, thƣờng ở dạng liên kết với acid béo (ester hóa) hay với protein tạo nên
một phức hợp chặt chẽ có màu xanh của tôm. Khi liên kết này bị phá vỡ thì
astaxanthin dễ dàng bị oxy hóa thành astaxin.
- Lipid: Chứa một lƣợng đáng kể, chủ yếu là các axit béo chƣa no bão hòa
nhƣ eicosapentaenoic acid (EPA), decosahexaenoic (DHA). Đây là những acid béo
rất có lợi cho sức khỏe con ngƣời và có nhiều ứng dụng trong y học.
- Enzyme: Trong phế liệu tôm cũng có chứa một số loại enzyme, theo tạp chí
Khoa học và Công nghệ Thủy sản (số 5/1993) thì hoạt độ enzyme protease của đầu
tôm khoảng 6,5 đơn vị hoạt độ/gam tƣơi. Trong đầu tôm có chứa enzyme tiêu hóa
chymotrypsin, đƣợc sử dụng trong điều trị ung thƣ. Một vài loại enzyme khác có
mặt trong phế liệu tôm nhƣ alkaline phosphatase, β-N-acetyl glucosaminease,
chitinase cũng đƣợc ứng dụng nhiều trong thực tế.
1.2. Tổng quan về carotenoprotein.
1.2.1. Sự tồn tại của carotenoprotein.
Carotenoprotein là tên gọi chung của phức hợp bao gồm một protein và một
những thông tin về dạng phức hợp astaxanthin - protein.
Astaxanthin là một trong các sắc tố carotenoid, có màu đỏ cam, đƣợc tìm
thấy trong một số loài thủy sản nhƣ cá hồi, cá hồng, tôm, cua trong vi tảo nƣớc
ngọt Haematococcus pluvialis, trong nấm men Phaffia rhodozyma là chất tan
trong lipid có khối lƣợng phân tử 596,8 Da. Trong tự nhiên astaxanthin thƣờng tồn
tại ở dạng astaxanthin liên kết với protein tạo phức chất có màu xanh đen. Khi gia
nhiệt hay bị oxy hóa, liên kết giữa astaxanthin và protein bị cắt đứt, giải phóng
astatin có màu đỏ cam. 5
Phức hợp carotenoid – protein
Bản chất của sự liên kết.
Theo P.F.Zagalsky (1976) [39], carotenoprotein đƣợc chia làm 2 loại chính:
loại 1, kém bền vững hơn loại 2, là dạng phức hợp carotenoprotein mà trong đó,
thành phần carotenoid liên kết với một lipo(glyco)protein. Trong khi đó, loại 2 là
dạng phức hợp mà carotenoid kết hợp với một protein đơn giản hoặc một
glycoprotein. Dạng 1 thƣờng hiện diện ở buồng trứng, trứng và máu của động vật
không xƣơng sống. Mặt khác, dạng 2 thƣờng đƣợc tìm thấy ở vùng bề mặt (vỏ và
da) của chúng.
Carotenoid đƣợc cho là nằm sâu trong lòng phức hợp, bị cách ly gần nhƣ
hoàn toàn với môi trƣờng nƣớc, với nhóm 4 và 4’-keto của nó đƣợc định vị gần bề
mặt của phân tử protein. Cơ chế “liên kết nhờ sức căng” đƣợc các nhà nghiên cứu
đề xuất yêu cầu phải có sự ăn khớp giữa chuỗi polypeptide và các nhóm methyl của
chuỗi polyene, đồng thời phải có sự duy trì bền vững của cấu trúc vòng β-ionone.
Hàm lƣợng cao các loại amino acid kích thƣớc nhỏ tạo điều kiện dễ dàng hơn cho
sự khớp nối giữa chuỗi polyme và khung sƣờn polypeptide. Cấu trúc của phức hợp
carotenoprotein hầu nhƣ đƣợc hình thành từ các xoắn ngẫu nhiên (random coil) và
có dạng cấu hình phiến β. Một minh chứng rõ rệt là trong thành phần
carotenoprotein, hàm lƣợng amino acid leucine (giúp làm bền kiểu cấu hình xoắn α)
hiện nay của phức hợp carotenoprotein là nó có thể đƣợc sử dụng làm thức ăn cho
cá hồi để tạo nên màu sắc tƣơi tự nhiên cho thịt cá [30]. Do cá hồi không thể tự tổng
hợp astaxanthin, chúng phải thu nhận astaxanthin từ nguồn bên ngoài nhƣ ở các loại
vi tảo hoặc từ thức ăn có bổ sung loại sắc tố này [36].
Mặt khác, trong tình hình hiện nay, khi mà nguồn astaxanthin tổng hợp bị
kiểm duyệt nghiêm ngặt về tính an toàn với sức khỏe con ngƣời, nhu cầu
astaxanthin tách chiết từ nguồn nguyên liệu tự nhiên phát triển mạnh mẽ hơn bao
giờ hết [30]. Bên cạnh đó, nhờ vào tính chất không gây ra các phản ứng dị ứng
trong cơ thể ngƣời, dạng astaxanthin tự nhiên (ở dạng tự do và dạng phức hợp
7
carotenoprotein) hiện nay đã đƣợc nghiên cứu trong những ứng dụng mỹ phẩm và
thẫm mỹ [32].
Một hƣớng ứng dụng khác của phức hợp carotenoprotein, đó là dựa trên tính
chất dịch chuyển bƣớc sóng của bức xạ hấp thụ cực đại của phức hợp này so với
phân tử sắc tố tự do, kéo theo sự thay đổi về màu sắc, mà carotenoprotein có thể
đƣợc sử dụng làm chất chỉ thị cảm ứng nhiệt độ, đối với cả khoảng nhiệt gây ra xảy
ra sự đổi màu thuận nghịch và không thuận nghịch.
Cuối cùng, carotenoprotein còn có tiềm năng trong việc sử dụng để bổ sung
vào nguồn thực phẩm cho ngƣời khi mà nhu cầu về protein thực phẩm ngày càng
tăng mạnh trên toàn cầu, đặc biệt là ở các nƣớc chƣa phát triển. Carotenoprotein
chứa nhiều loại amino acid thiết yếu, đồng thời lại kết hợp với thành phần
carotenoid (chủ yếu là astaxanthin), rất có lợi cho sức khỏe con ngƣời nhờ khả năng
chống oxy hóa mạnh (gần gấp 10 lần so với các loại carotenoid khác nhƣ
zeaxanthin, lutein, canthaxanthin và β-carotene, và mạnh hơn gấp 500 lần so với α-
tocopherol). Nhiều nghiên cứu trên thế giới đã tập trung vào đối tƣợng
carotenoprotein nhƣ là nguồn thực phẩm mới giúp giảm thiểu hoặc kiểm soát các
bệnh liên quan đến vấn đề ăn uống nhƣ: chứng xơ vữa động mạch, ung thƣ, suy
thận và suy gan [17] cũng nhƣ giúp kiểm soát cân nặng cho các bệnh nhân đang
đƣợc điều trị [38].
subtilisin là protease vi sinh vật công nghiệp quan trọng nhất, đƣợc sử dụng nhiều
trong sản xuất các chất tẩy rửa. Subtilisin là một nhóm enzyme protease kiềm
(serine protease) và Alcalase là một dẫn xuất thuộc nhóm này đã đƣợc thƣơng mại
hóa. Điều kiện hoạt động tối ƣu của Alcalase là ở khoảng pH hơi kiềm. Một số
nghiên cứu cho thấy enzyme Alcalase hoạt động tối ƣu ở pH = 8, nhiệt độ 50 –
60
0
C [29]. Alcalase đƣợc xếp vào nhóm endoprotease, nó bị bất hoạt ở điều kiện pH
thấp.
Enzyme Flavourzyme.
Flavourzyme là peptidase mang cả hai hoạt tính endo và exoprotease
(aminopeptidase), đƣợc sản xuất từ quá trình lên men chìm loài Aspergillus oryzae.
Enzyme này hoạt động thủy phân protein trong điều kiện trung tính hoặc acid yếu.
9
Điều kiện hoạt động tối ƣu của Flavourzyme 500 L là pH 5 – 7, nhiệt độ khoảng
50
0
C. Flavourzyme 500 L có hoạt tính 500 L APU/g. Flavourzyme có thể bị ức chế
hoạt động ở 90°C trong 10 minutes hoặc 120°C trong 5 giây [21].
1.3.2. Ứng dụng của enzyme protease.
Ngày nay, cùng với sự phát triển của các ngành công nghiệp, nông nghiệp, y
học… thì enzyme protease đƣợc ứng dụng khá rộng rãi nhất là trong ngành công
nghiệp thực phẩm.
Quá trình thủy phân protein có thể đƣợc tiến hành bằng cách sử dụng đơn
enzyme hoặc kết hợp nhiều enzyme, tuy nhiên hiệu quả của quá trình thủy phân khi
sử dụng đơn enzyme không đƣợc tốt. Vì vậy, sự kết hợp các hệ enzyme
endoprotease và exoprotease khác nhau đƣợc tiến hành. Việc bổ sung endoprotease
trong giai đoạn đầu của quá trình sẽ làm tăng số lƣợng chuỗi peptid do đó tăng số
lƣợng đầu C và đầu N tận cùng để các exoprotease hoạt động [27]. Hơn nữa, sau khi
Alcalase và Flavourzyme thì sau 2 giờ thủy phân DH có thể đạt > 66% [19].
Theo Hee Jeong Chae (1998), sử dụng kết hợp 3 enzyme Neutrase, Alcalase
và Flavourzyme để thủy phân protein sẽ cho độ thủy phân cao hơn khi sử dụng kết
hợp hai enzyme Alcalase và Flavourzyme. Theo tác giả này, độ thủy phân đạt cao
nhất khi sử dụng kết hợp 3 enzyme là 51% trong khi đó giá trị DH chỉ đạt 47 % khi
sử dụng hai enzyme [26].
Đối với phế liệu protein tôm, việc ứng dụng enzyme để tách protein trong
quá trình sản suất chitin đã đƣợc quan tâm từ lâu. Tuy nhiên, các nghiên cứu chỉ
dừng lại ở hƣớng nghiên cứu đơn enzyme để tách protein. Do vậy việc ứng dụng
phƣơng pháp kết hợp đa enzyme trong quá trình tách protein tôm là một hƣớng mới
cần đƣợc quan tâm nghiên cứu nhiều hơn trong thời gian đến.
Enzyme protease đƣợc dùng để thủy phân protein trong sản xuất chitin,
astaxanthin, bột đạm… Phần lớn phế liệu tôm tại Việt Nam cũng nhƣ trên thế giới
hiện nay chủ yếu đƣợc sử dụng để sản xuất chitin – chitosan, một ứng dụng có ý
nghĩa lớn. Công nghệ sản xuất chitin - chitosan còn đang gặp nhiều bất cập khi các
11
quy trình sản xuất chitin - chitosan quy mô lớn tại Việt Nam chủ yếu là quy trình
hóa học. Việc sử dụng hóa chất với nồng độ cao dẫn đến lƣợng chitin - chitosan thu
đƣợc chƣa cao và nhiều tạp chất. Mặt khác các quy trình này chỉ tập trung vào việc
thu nhận chitin – chitosan chƣa chú trọng đến việc tận thu các sản phẩm khác của
phế liệu tôm nhƣ protein, chất màu. Các hóa chất và chất hữu cơ chƣa đƣợc tận thu
thải ra gây ô nhiễm môi trƣờng.
Việc kết hợp enzyme protease trong quá trình sản xuất chitin - chitosan có ƣu
thế hơn so với phƣơng pháp hóa học truyền thống. Nó giảm thiểu lƣợng hóa chất sử
dụng và thải ra môi trƣờng. Mặt khác, quy trình cải tiến với sự vƣợt trội về chất
lƣợng chitin - chitosan thu đƣợc và thu hồi sản phẩm protein - astaxanthin có giá trị
dinh dƣỡng và sinh học, làm hạn chế các chất hữu cơ chứa trong nƣớc thải, giảm
thiểu chi phí xử lý môi trƣờng. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc giải quyết
vấn đề ô nhiễm môi trƣờng trầm trọng do các cơ sở chế biến chitin - chitosan gây
13
Hình 1.1. Quy trình sản xuất chitin của Pháp.
Quy trình sản xuất này rút ngắn đƣợc thời gian sản xuất rất nhiều. Sản phẩm
thu đƣợc rất sạch có màu trắng đẹp do đã khử đƣợc sắc tố triệt để. Tuy nhiên
NaOCl là một chất oxy hóa mạnh nên ảnh hƣởng đến mạch polymer làm cho độ
Vỏ tôm
Hấp chín, phơi khô
Xay nhỏ
Tách protein
Rửa trung tính
Ngâm HCl
Ngâm aceton
Ngâm NaOCl
Rửa trung tính
Deacetyl chitin
Rửa trung tính
NaOH 40%
Nhiệt độ = 85
0
C
Thời gian 4 giờ
w/v = 1/4
NaOH 3,5%
Nhiệt độ = 65
0
C
Thời gian 2h
w/v = 1/10
HCl 1N
Quy trình này có ƣu điểm là rút ngắn đƣợc thời gian sản xuất rất nhiều. Sản
phẩm chitin thu đƣợc cho chất lƣợng khá tốt, màu trắng đẹp do đã đƣợc khử sắc tố
trong công đoạn chiết astaxanthin. Ngoài ra còn tận thu đƣợc protein và astaxanthin
mang lại hiệu quả kinh tế cao, đồng thời giảm thiểu đƣợc lƣợng hóa chất sử dụng.
Synowiecki và cộng sự (2000) nghiên cứu ứng dụng Alcalase để khử protein
của phế liệu vỏ tôm Cangon cangon thu hồi chitin - protein. Ban đầu vỏ tôm
Cangon cangon đƣợc khử khoáng sơ bộ bằng dung dịch HCl 10% ở 20
0
C trong 30
Phế liệu tôm
Khử protein bằng enzyme
Alcalase
Ly tâm (4
0
C, 15 phút)
Phần bã
Chiết astaxanthin bằng dầu
nành và hỗn hợp dung môi
Rửa trung tính
Khử khoáng HCl 2,5%, 2h,
t
0
phòng
Chitin
Sấy khô (60
0
C, 16h)
Sấy lạnh
Bột protein
Phần dịch nổi phía trên
Các quy trình tách chiết chitin, chitosan phần lớn là các quy trình hóa học,
trong đó, ở mỗi công đoạn đều tiến hành xử lý bằng các loại hóa chất phù hợp (điều
kiện xử lý phụ thuộc vào loại nguyên liệu và yêu cầu về chất lƣợng sản phẩm muốn
thu nhận). Thời gian gần đây, để cải tiến quy trình sản xuất chitin – chitosan với tiêu
chí giảm thiểu lƣợng hóa chất sử dụng và nâng cao chất lƣợng sản phẩm thu hồi, đã
xuất hiện một số đề tài nghiên cứu về việc ứng dụng enzyme protease trong quy
trình sản xuất. Chẳng hạn nhƣ sử dụng các loại enzyme Papain, Flavourzyme,
Alcalase để khử protein trong quy trình sản xuất chitin (Trần Thị Luyến, 2000;
Trang Sĩ Trung, 2008).
TS. Trang Sỹ Trung [12] đã nghiên cứu quy trình sản xuất chitin bằng
phƣơng pháp kết hợp sinh học và hóa học có thể tận thu protein làm bột dinh
17
dƣỡng, thức ăn cho gia súc, các chất khác nhƣ lipid và astaxanthin cũng đƣợc thu
hồi trong quá trình sản xuất, giảm lƣợng hóa chất sử dụng và đặc biệt giảm lƣợng
chi phí lớn cho công ty xử lý ô nhiễm môi trƣờng. Quy trình sản xuất nhƣ sau:
Hình 1.3. Quy trình sản xuất Chitin của TS. Trang Sỹ Trung, trƣờng
Đại học Nha Trang.
Từ quy trình sản xuất cho thấy, thời gian để cho ra sản phẩm ngắn (khoảng
30 giờ), nồng độ hóa chất sử dụng thấp (NaOH 2%, HCl 4%), nhiệt độ thấp (50
0
C
trong quá trình thủy phân bằng enzyme và ở nhiệt độ thƣờng với việc sử dụng hóa
chất). Bên cạnh đó lại có thể tận thu protein và astaxanthin góp phần làm tăng hiệu
Xay nhỏ
Phế liệu vỏ đầu tôm
Khử protein bằng enzyme
Flavourzyme
Thu dịch protein-astaxanthin
trình sử dụng nguyên liệu đầu và vỏ tôm tƣơi, trải qua các công đoạn: khử protein,
khử khoáng và thu hồi astaxanthin bằng dung môi acetone. Quy trình này đã bƣớc
đầu cho phép kết hợp thu hồi cả protein, astaxanthin và chitin. Bên cạnh đó (năm
2000) Nguyễn Thái Uyên, Mai Hoàng Dũng lại chiết xuất carotenoid từ vỏ tôm
bằng cách sử dụng cồn 96
0
(thời gian chiết trong 7 -10 ngày). Dịch chiết sau đó
đƣợc cô cạn thành bột sệt màu cam và trộn vào thức ăn nuôi tôm, cá cảnh để nghiên
cứu khả năng tạo màu của hỗn hợp này. Đề tài “Xây dựng quy trình chiết xuất
astaxanthin từ vỏ tôm” (Hoàng Thị Huệ An, 2002) đã trình bày phƣơng pháp tách
chiết astaxanthin bằng cách kết hợp cồn và ether dầu mỏ. Sản phẩm astaxanthin thu
đƣợc có thể dùng làm phụ gia trong chế biến thức ăn nuôi tôm, cá (dƣới dạng dầu
astaxanthin cô đặc hay bột màu astaxanthin).
Nhìn chung, các nghiên cứu nói trên chỉ mới tập trung thu hồi từng hợp chất
một cách riêng lẽ; đặc biệt là đối với protein và astaxanthin, có rất ít những nghiên
cứu về quy trình thu hồi chúng dƣới dạng phức hợp carotenoprotein. Điều này làm
giảm tính bền vững của astaxanthin khi astaxanthin đƣợc thu hồi ở dạng phân tử tự
do.
Trần Lê Minh (2010) [8] với đề tài : “So sánh khả năng thủy phân protein
của 3 loại enzyme protease thƣơng mại: Alcalase, Flavourzyme và Protamex trong
quá trình thu nhận phức hợp carotenoprotein từ phế liệu đầu tôm” cho thấy khi sử
19
dụng Alcalase và Protamex (có hoạt tính endoprotease) thì hiệu suất thu hồi của 2
enzyme này cao hơn Flavourzyme (có hoạt tính exoprotease). Với enzyme Alcalase
hiệu suất thu hồi protein và astaxanthin lần lƣợt là 12,6% và 52,5% với tỉ lệ
nƣớc/phế liệu là 1/1; tỉ lệ enzyme/phế liệu là 1%; thời gian thủy phân là 1 giờ; pH
tự nhiên trong khoảng 6,0 – 6,5. Enzyme Protamex với hiệu suất thu hồi protein và
carotenoid lần lƣợt là 22,5% và 52,3% trong điều kiện tỉ lệ nƣớc/phế liệu là 1/1; tỉ lệ
enzyme/phế liệu là 0,5%; thời gian thủy phân là 1 giờ; pH tự nhiên trong khoảng
nghiệm Viện Công nghệ Sinh học và Môi trƣờng.
2.1.2. Enzyme Alcalase
Enzyme Alcalase 2.4 L (Novo Nordisk, Bagsvaerd, Denmark). Là protease
của Bacillus licheniformis với hoạt tính endopeptidase.
Nhiệt độ bảo quản tốt nhất 0 - 10
0
C.
Điều kiện hoạt động tốt nhất của enzyme Alcalase là:
-Nhiệt độ từ 50 – 60
0
C.
-pH = 8.
2.1.3. Enzyme Flavourzyme.
Enzyme Flavourzyme 500 L đƣợc sản xuất từ quá trình lên men chìm loài
Aspergillus oryzae. Flavourzyme là peptidase mang cả hai hoạt tính endo và
exoprotease.
Nhiệt độ bảo quản tốt nhất 0 - 10
0
C.
Điều kiện hoạt động tốt nhất của enzyme Flavourzyme là:
-Nhiệt độ từ 50 – 55
0
C.
-pH từ 5 – 7.