Đồ án tốt nghiệp

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

Khoa Hóa
Bộ môn Công nghệ thực phẩm

NHIỆM VỤ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên

: NGUYỄN THỊ THANH TÂM

Lớp

: 09H2A

Khóa

: 2009 - 2014

Ngành


09H2A


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

Thông qua bộ môn
Đà Nẵng, ngày........tháng........năm 2014
TỔ TRƯỞNG BỘ MÔN

Đà Nẵng, ngày........tháng........năm 2014
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Ký,

ghi

rõ

họ

tên)

(Ký, ghi rõ họ tên)

PGS.TS. Đặng Minh Nhật

KS. Bùi Viết Cường

Kết quả điểm đánh giá:........

Cường, cùng với sự giúp đỡ của các thầy cô và các bạn sinh viên trong phòng thí
nghiệm, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình.
Trước hết cho phép em bày tỏ lòng biết ơn chân thành, sâu sắc nhất đến Thầy
Bùi Viết Cường đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em từ việc chọn đề tài cho đến khi
hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Trong suốt thời gian em thực hiện đồ án,
mặc dù rất bận rộn trong công việc nhưng Thầy vẫn dành nhiều thời gian và tâm
huyết trong việc hướng dẫn em. Thầy đã cung cấp cho em rất nhiều kiến thức bổ
ích, luôn định hướng, góp ý và sửa chữa những chỗ sai, để từ đó giúp em nắm bắt kĩ
lưỡng, chi tiết hơn về nội dung, cũng như các vấn đề liên quan đến đồ án, và hoàn
thành đồ án một cách tốt nhất.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn Công nghệ Thực
phẩm – Sinh học – Hóa dầu, các thầy cô ở phòng thí nghiệm và tất cả bạn bè đã
giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi, khích lệ và động viên em trong suốt thời gian
thực hiện đề tài tốt nghiệp của mình.
Cuối cùng cho em được cảm ơn các thầy cô trong hội đồng bảo vệ tốt nghiệp
đã dành thời gian quý báu của mình để đọc và nhận xét cho đồ án của em.
Đà Nẵng, ngày 30 tháng 05 năm 2014
Sinh viên thực hiện
NGUYỄN THỊ THANH TÂM

MỤC LỤC
Nghiên cứu tối ưu hóa quá trình thu nhận chế SVTH : Nguyễn Thị Thanh Tâm
phẩm enzyme protease kĩ thuật từ mầm giá đỗ.
Lớp :
09H2A


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

bromelain, papain, ficin, urease đã được tinh chế và sử dụng nhiều.
Mầm giá đỗ được xem là loại thực phẩm “thế hệ mới”, ngoài giá trị dinh
dưỡng cao như chứa nhiều vitamin, khoáng chất, trong giá đỗ còn chứa một lượng
lớn các enzyme như α-amylase, invertase. Đặc biệt là hệ enzyme cysteine protease
có tác dụng thủy phân protein dự trữ có trong hạt giúp cho quá trình nảy mầm, sinh
trưởng và phát triển của hạt. Việc nghiên cứu enzyme protease làm tăng giá trị kinh
tế của đậu xanh và góp phần giải quyết nhu cầu enzyme của Việt Nam. Vì vậy, tôi
đã chọn đề tài “Nghiên cứu tối ưu hóa quá trình thu nhận chế phẩm enzyme
protease kĩ thuật từ mầm giá đỗ” là đề tài tốt nghiệp.

Nghiên cứu tối ưu hóa quá trình thu nhận chế SVTH : Nguyễn Thị Thanh Tâm
phẩm enzyme protease kĩ thuật từ mầm giá đỗ.
Lớp :
09H2A


Đồ án tốt nghiệp

-6-

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

Đề tài nghiên cứu của tôi được tiến hành theo hướng sau:
1. Xác định số lần lạnh đông, tan giá tối ưu để thu được enzyme protease có hoạt lực
cao nhất.
2. Xác định được lượng SiO2 cần thiết sử dụng trong quá trình phá vỡ tế bào mầm giá
đỗ để thu được enzyme proteaze có hoạt lực cao nhất.
3. Tối ưu hóa quá trình phá vỡ tế bào mầm giá đỗ với 2 biến: lạnh đông, tan giá và
lượng bột SiO2 để thu được enzyme protease có hoạt lực cao nhất.
4. Xác định nhiệt độ tối ưu trồng giá đỗ để thu được enzyme protease có hoạt lực cao

bản chất là protein. Chúng có khả năng xúc tác đặc biệt, thường mạnh hơn nhiều so
với các chất xúc tác tổng hợp. Các enzyme xúc tác cho hầu hết các phản ứng hóa
học xảy ra trong cơ thể sống, đảm bảo cho các quá trình chuyển hóa các chất trong
cơ thể sống tiến hành với tốc độ nhịp nhàng có trật tự theo những chiều hướng xác
định với tốc độ cực nhanh.
Bản chất của enzyme là những chất hữu cơ có phân tử lượng lớn hơn 20.000
đến 1.000.000 dalton. Enzyme hòa tan được trong nước hoặc trong dung dịch muối
loãng, do kích thước phân tử lớn nên chúng không qua được màng bán thấm.
Enzyme cũng bị biến tính và mất tác dụng xúc tác bởi các tác nhân hóa lý như axit,
kiềm đặc, muối kim loại nặng, trong các dung môi hữu cơ như rượu, aceton, các
chất gây kết tủa thuận nghịch đối với các chế phẩm enzyme như muối ammonium
sulfat, natri clorua và các dung môi hữu cơ ở nhiệt độ thấp. Ở nhiệt độ cao enzyme
bị biến tính và mất khả năng xúc tác.
Enzyme cũng có tính lưỡng tính, nghĩa là trong điều kiện pH của môi trường
nó có thể tồn tại ở dạng anion, cation hoặc dạng trung hòa điện. Vì vậy có thể dùng
kỹ thuật điện di để phân tích các loại enzyme và dạng phân tử của enzyme.
Enzyme có nhiều tính chất ưu việt hơn hẳn các chất xúc tác hóa học như:
enzyme có cường lực xúc tác rất lớn, có tính đặc hiệu cao. Mỗi enzyme chỉ xúc tác
làm chuyển hóa được một hoặc một số cơ chất nhất định theo một kiểu phản ứng
nhất định. Enzyme tác dụng trong điều kiện êm dịu, thường tác dụng thích hợp ở áp
suất thường, nhiệt độ 30÷50oC, pH trung tính, không cần nồng độ axit hay nồng độ
kiềm mạnh, áp suất cao, do đó không đòi hỏi các thiết bị chịu axit, kiềm và chịu áp
suất cao đắt tiền.

Nghiên cứu tối ưu hóa quá trình thu nhận chế SVTH : Nguyễn Thị Thanh Tâm
phẩm enzyme protease kĩ thuật từ mầm giá đỗ.
Lớp :
09H2A



1 UI = 1 µM cơ chất (10-6 M/phút)
+ Đơn vị katal (kat)
Là lượng enzyme có khả năng xúc tác chuyển hóa một mol cơ chất sau thời gian
một giây ở điều kiện tiêu chuẩn.
1 kat =1 Mol cơ chất /giây

Nghiên cứu tối ưu hóa quá trình thu nhận chế SVTH : Nguyễn Thị Thanh Tâm
phẩm enzyme protease kĩ thuật từ mầm giá đỗ.
Lớp :
09H2A


Đồ án tốt nghiệp

-9-

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

1 UI = 1/60 x 10-6 kat = 16,67 nkat
Hoạt lực enzyme hoặc hoạt lực xúc tác được biểu diễn bằng một số đơn vị
hoạt độ enzyme.
+ Hoạt độ riêng
Hoạt độ riêng của một chế phẩm enzyme được biểu diễn bằng số đơn vị hoạt
độ enzyme trên đơn vị khối lượng protein.
UI hoặc Kat /1 mg (ml) protein
+ Hoạt độ phân tử (hoặc hoạt độ riêng phân tử)
Được biểu diễn bằng số phân tử cơ chất được chuyển hóa bởi một phân tử
enzyme sau một đơn vị thời gian (thường là phút).
+ Hoạt độ tâm xúc tác
Là số phân tử cơ chất bị chuyển hóa bởi một trung tâm hoạt động sau một

-10-

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

Trong điều kiện thừa cơ chất, vận tốc phản ứng phụ thuộc tuyến tính vào
nồng độ enzyme.
v = k [E]
v: vận tốc phản ứng
[E]: Nồng độ enzyme
Khi nồng độ enzyme bão hòa với nồng độ cơ chất, nồng độ enzyme tăng vận
tốc không thay đổi.
b. Nồng độ cơ chất
Trong tất cả các phản ứng enzyme, khi các điều kiện khác được giữ cố định,
thì vận tốc phản ứng phụ thuộc vào nồng độ cơ chất.
Theo Michaelis - Menten khi nồng độ cơ chất thấp vận tốc phản ứng phụ
thuộc tuyến tính vào nồng độ cơ chất. Ở những nồng độ cơ chất cao thì vận tốc
phản ứng tiến gần đến vận tốc cực đại. Nhưng nếu tiếp tục tăng nồng độ cơ chất thì
vận tốc phản ứng không thể tăng được nữa.
c. Chất kiềm hãm
Các chất kiềm hãm hoặc chất ức chế có thể làm giảm hoạt độ của enzyme.
Các chất ức chế tham gia trong điều hòa, kiểm tra các quá trình trao đổi chất trong
hệ thống sống. Các chất này có thể là những ion, các phần tử vô cơ, hữu cơ kể cả
các protein, cho phản ứng kiềm hãm thuận nghịch và không thuận nghịch. Các chất
gây biến tính protein là những chất kìm hãm không đặc hiệu của enzyme. Nhiều
chất khác không làm biến tính protein enzyme nhưng vẫn làm giảm hoạt độ xúc tác
của nó theo cơ chất.
d. Ảnh hưởng của chất hoạt hóa
Chất hoạt hóa như ion kim loại ( Mn 2+, Zn2+…) có tác dụng hoạt hóa đối với
enzyme. Tuy nhiên tác dụng hoạt hóa chỉ giới hạn ở những nồng độ xác định, vượt
qua giới hạn này có thể làm giảm hoạt tính của enzyme. Một số chất khác có thể tác

giữa 5 và 9, độ bền của enzyme có thể tăng lên khi có mặt của cơ chất, ion Ca 2+…,
pH tối thích có thể thay đổi tùy theo tính chất, nồng độ của cơ chất, nhiệt độ của
phản ứng và bản chất của loại dung dịch đệm.
Ngoài các yếu tố chính đã nêu trên, hoạt độ của enzyme còn phụ thuộc vào
yếu tố khác như: ánh sáng, sóng siêu âm, tia bức xạ… trong hệ thống sống, enzyme
còn phụ thuộc vào giai đoạn sinh trưởng phát triển của nguồn sinh enzyme [9 tr 15].
1.2. Enzyme protease thực vật
Enzyme protease là enzyme thuộc nhóm hydrolase, xúc tác cho quá trình
thủy phân liên kết peptide (-CO-NH-)n trong phân tử protein, polypeptit đến sản
phẩm cuối cùng là các axit amin. Ngoài ra, nhiều protease cũng có khả năng thủy
phân liên kết este và vận chuyển axit amin [5 tr 58].
So với các protease từ động vật thì các protease từ thực vật được phát hiện
muộn hơn. Các enzyme phân giải protein từ nguồn thực vật đã nhận được sự chú ý
đặc biệt vì những ưu điểm của chúng như có khoảng pH, nhiệt độ hoạt động rộng và
hoạt động tốt khi có mặt của các hợp chất hữu cơ, không hoặc có ít độc tố. Do đó,
việc tìm kiếm và tinh chế các protease từ thực vật với những đặc tính riêng biệt luôn
là một thách thức cho ngành nghiên cứu hiện nay.
Nghiên cứu tối ưu hóa quá trình thu nhận chế SVTH : Nguyễn Thị Thanh Tâm
phẩm enzyme protease kĩ thuật từ mầm giá đỗ.
Lớp :
09H2A


Đồ án tốt nghiệp

-12-

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

Protease có nhiều trong hệ thực vật, các protease này liên quan đến việc điều

phẩm enzyme protease kĩ thuật từ mầm giá đỗ.
Lớp :
09H2A


Đồ án tốt nghiệp

-13-

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

nhiều thời gian nhưng so với các protease có nguồn gốc vi sinh vật thì enzyme
protease có nguồn gốc thực vật đang được ưa chuộng hiện nay. Papain và bromelain
đại diện cho các protease có nguồn nguyên liệu từ thực vật và đã được biết đến từ
rất lâu. Papain là cysteine protease được phân lập lần đầu tiên vào năm 1879 từ
nhựa trái đu đủ. Bromelain được phân lập từ chồi, ngọn, vỏ dứa.

a)

b)

Hình 1.1.Cấu trúc không gian của enzyme protease
a) Enzyme cystein protease b) Enzyme vicilin peptidohydrolase
Theo nhiều nghiên cứu thì trong họ đỗ có chứa rất nhiều enzyme cysteine
protease như đậu tương, đậu xanh… ngoài ra nó còn chứa nhiều trong các hạt lương
thực như ngũ cốc, gạo, khoai tây [16]. Năm 1874 Group-Besanez công bố đã nhận
được protease từ hạt một loại đỗ. Trong suốt quá trình nảy mầm, các chất dự trữ có
trong hạt sẽ được hệ enzyme phân giải tinh bột, protein và lipid tạo ra các sản phẩm
để vận chuyển đi nuôi cây trồng. Tuy nhiên vẫn còn một lượng nhỏ các enzyme liên
quan đến quá trình trao đổi chất trong suốt quá trình phát triển và nảy mầm của hạt,

+ Enzyme được xem là thuốc thử có tính chuyên hóa cao mà không có enzyme thì các
quá trình công nghệ sinh học không thể tối ưu hóa được.
Có thể thu nhận enzyme từ động vật như trypsin, chymotrypsin, từ thực vật
như papain của đu đủ, amylase của đại mạch hoặc enzyme từ vi sinh vật, nhưng dù
là nguồn enzyme nào thì cũng phải dựa vào đặc trưng sinh học của đối tượng. Đối
với vi sinh vật cần chú ý đến khâu chọn giống, vấn đề di truyền giống, đặc tính sinh
lý, hóa sinh của giống. Đối với enzyme từ động vật và thực vật thì cần chú ý tới
loại, giống vật nuôi, cây trồng có chứa loại enzyme đó, thời điểm nuôi trồng…
1.4. Đỗ xanh và mầm giá đỗ
1.4.1. Đỗ xanh

Hình 1.2. Hạt đỗ xanh

Hình 1.3. Cấu tạo bên trong của hạt đỗ xanh.[24]

Nghiên cứu tối ưu hóa quá trình thu nhận chế SVTH : Nguyễn Thị Thanh Tâm
phẩm enzyme protease kĩ thuật từ mầm giá đỗ.
Lớp :
09H2A


Đồ án tốt nghiệp

-15-

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

Cây đỗ xanh có tên khoa học Vigna radiata (L) là cây đậu đỗ quan trọng
đứng hàng thứ ba sau đậu nành và đậu phụng (2 loại cây công nghiệp ngắn ngày),
có khả năng thích ứng rộng, chịu hạn khá và có thể thích nghi với các vùng có điều

-16-

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng có trong 104g giá đỗ [25]
Thành phần dinh dưỡng
Năng lượng
Năng lượng của chất béo
Protein
Nước
Threonine
Isoleucine
Leucine
Lysine
Glutamic axit

Hàm lượng
31,2 g
2g
3,2g
94 g
81,1 mg
137 mg
182 mg
173 mg
167 mg

Thành phần dinh dưỡng
Methionine
Cystine


Vì vậy để cho giá nảy mầm tốt cần phải đảm bảo một số công đoạn và các điều
kiện như:
− Chuẩn bị nguyên liệu
Trong sản xuất giá đỗ thường chọn đỗ xanh để làm giá. Tuy nhiên để có
được một mẻ giá thành công trước khi ngâm ủ hạt giống cần chọn những loại hạt
đạt những tiêu chuẩn sau: hạt nhỏ, đều, chắc, mẩy, loại bỏ những hạt lép, lửng, tạp
chất, sâu mọt. Nên dùng loại đậu mới thu hoạch để làm giá, như vậy tỷ lệ nảy mầm
của hạt sẽ cao (xấp xỉ 100%).
− Rửa và ngâm hạt
Nghiên cứu tối ưu hóa quá trình thu nhận chế SVTH : Nguyễn Thị Thanh Tâm
phẩm enzyme protease kĩ thuật từ mầm giá đỗ.
Lớp :
09H2A


Đồ án tốt nghiệp

-17-

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

Cho hạt vào nước để loại bỏ hạt lép, lửng. Làm ướt hạt rồi xát hạt như vo gạo
trong khoảng 15÷30 phút cho hạt mỏng vỏ, sau đó rửa lại bằng nước sạch, tạo điều
kiện nảy mầm. Việc rửa hạt để loại bỏ hạt lép, hạt bị sâu mọt rất quan trọng, đảm
bảo độ đồng đều trong khối hạt, tránh hiện tượng bốc nóng khối hạt, làm úng mầm.
Khối hạt được ngâm trong nước ấm ở nhiệt độ 35÷380C trong thời gian 8÷12 giờ
sau đó đem ủ.
− Ủ đỗ
Giá đỗ được trồng theo hai phương pháp, trồng trên cát hoặc ngâm trong


-18-

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

học xảy ra liên tiếp, nên lượng enzyme tăng lên đáng kể. Vì vậy, cần giữ độ ẩm vừa
phải và liên tục, tránh lúc quá khô hoặc quá nhớt để đảm bảo hạt nảy mầm tốt.
− Nhiệt độ
Nhiệt độ đóng vai trò đặc biệt quan trọng, nó ảnh hưởng đến chuyển hóa tế
bào và tốc độ tăng trưởng mầm của giá đỗ. Khi nảy mầm nhiệt độ tăng lên do sự
thải nhiệt của quá trình hô hấp. Trong thời gian nảy mầm cần phải tưới nước để
tránh bốc nóng khối hạt.
− Không khí
Oxi rất cần thiết cho sự nảy mầm vì làm tăng các quá trình oxy hóa trong hô
hấp. Tuy nhiên mức cần thiết cũng rất khác nhau ở các loại cây. Đối với giá đỗ thì
không cần lượng oxy quá lớn, cần tránh tạo nhiều CO 2 vì nó ức chế nảy mầm. Do
đó khi ngâm ủ phải đảo khối cát, cung cấp oxy và thải bớt CO 2 tránh gây hô hấp
yếm khí làm hạt thối hỏng, có mùi ê.
− Thời gian trồng
Thời gian trồng để đỗ dài và mập phải tối thiểu 4 ngày đêm, dụng cụ sử
dụng: phải sạch sẽ và làm vệ sinh cuối mẻ trồng, tuyệt đối không bị nhiễm nấm,
khuẩn, vi sinh vật.
− pH môi trường
pH trung tính là môi trường tốt nhất cho sự nảy mầm và phát triển của đỗ
xanh. Môi trường pH có tính axit có thể làm chậm hoặc thậm chí ngăn chặn sự nảy
mầm và phát triển của đỗ xanh.[21]
1.5. Phương pháp phá vỡ tế bào thực vật
Việc nghiên cứu các phương pháp phá vỡ cấu trúc thực vật với mục đích xác
định phương pháp tốt nhất để thu hồi enzyme protease có hoạt tính cao, ít bị biến
tính, nhằm rút ngắn thời gian thu nhận, giảm chi phí thực hiện và đạt hiệu suất thu

(300 MPa). Năng lượng này sẽ truyền chuyển động tới các bộ phận của tế bào, các
tế bào sẽ bị phá vỡ khi động năng của các bộ phận này trong tế bào lớn vượt quá độ
vững chắc của vách tế bào.
Tuy phương pháp sử dụng sóng siêu âm là một phương pháp sử dụng phổ
biến, hữu ích, dùng nhiều trong quy mô công nghiệp nhưng phương pháp này
thường chỉ áp dụng cho vi sinh vật, còn đối vơi nguồn thu nhận là động vật hoặc
thực vật thì ít sử dụng phương pháp này.
1.5.2. Lạnh đông, tan giá lặp đi lặp lại
Khi lạnh đông chậm, trong dịch bào xuất hiện các tinh thể đá có kích thước
lớn làm phá vỡ hệ thống keo do mất nước, phá hủy cấu trúc mô tế bào. Vì thế khi
tan giá các chất dinh dưỡng, protein và enzyme dễ dàng thoát ra ngoài theo dịch
bào, làm cho quá trình phá vỡ tế bào tốt hơn, cho hoạt tính enzyme protease cao
hơn.
1.5.3. Nghiền với bột SiO2
Khi tế bào thực vật được nghiền với hạt thủy tinh thì cấu trúc tế bào thực vật
Nghiên cứu tối ưu hóa quá trình thu nhận chế SVTH : Nguyễn Thị Thanh Tâm
phẩm enzyme protease kĩ thuật từ mầm giá đỗ.
Lớp :
09H2A


Đồ án tốt nghiệp

-20-

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

sẽ bị phá vỡ nhờ lực nghiền cắt giữa cối, chày va chạm với các hạt thủy tinh. Bột
thủy tinh là chất vô cơ không tham gia vào phản ứng và làm tăng khả năng ma sát
với vật liệu. Tỷ lệ và hiệu suất giải phóng enzyme có thể thay đổi do thay đổi thời



Đồ án tốt nghiệp

-21-

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

Phân tích này gồm các bước sau :
− Kiểm tra giá trị của tất cả các hệ số hồi qui bằng cách so sánh với sai số lặp lại (S bj).
− Sự phù hợp giữa mô tả toán học với kết quả thực nghiệm.
Trong nghiên cứu này áp dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm theo
phương án trực giao cấp 2 cấu trúc có tâm. Ưu điểm của quy hoạch thực nghiệm
cấp II là cung cấp thông tin tối đa để người nghiên cứu đạt được kết quả tốt nhất,
nhanh nhất và rẻ nhất. Khi sử dụng phương án trực giao thì khối lượng tính toán ít,
mọi hệ số trong phương trình hồi quy được xác định độc lập nhau.
1.7. Ứng dụng của enzyme protease
1.7.1. Trong công nghệ thực phẩm
1.7.1.1. Công nghiệp chế biến sữa
Enzyme protease được thêm vào sữa trong suốt quá trình sản xuất phomat để
làm đông tụ sữa. Dưới tác dụng của renin thu từ ngăn thứ tư dạ dày bê, casein của
sữa sẽ đông tụ thành khối đặc hòa tan tạo thành khối phomat.
Ngoài ra có thể sử dụng protease để thu casein kỹ thuật (từ sữa) để sản xuất
vectri, chất màu, keo dán, hương liệu.
1.7.1.2. Công nghiệp chế biến thịt
Để làm mềm thịt có thể sử dụng papain, bromelin, ficin, hoặc dùng protease
từ hạt đậu tương nảy mầm. Tuy nhiên các enzyme này chỉ phân giải được các liên
kết peptit ở vùng không xoắn của collagen.
1.7.1.3. Trong sản xuất bia
Chế phẩm protease có ý nghĩa quan trọng trong việc làm tăng độ bền của bia

- Ứng dụng enzyme protease trong sản xuất bánh kẹo nhằm tăng mùi và vị của
bánh, làm thức ăn chăn nuôi gia súc.
1.7.2. Trong công nghiệp da
Trong công nghiệp da, enzyme protease được dùng để làm mềm da giúp rút
ngắn thời gian xử lý, tránh ô nhiễm môi trường.
Việc xử lý da đã được tiến hành bằng cách ngâm da trong dung dịch
enzyme, hay phết dịch enzyme lên bề mặt da. Enzyme sẽ tách các chất nhờn và
làm đứt một số liên kết trong phân tử collagen làm cho da mềm hơn.
Hiện nay, ngoài sử dụng enzyme thu từ vi sinh vật như protease tách từ vi
khuẩn (B. mesentericus, B. subtilis), nấm mốc (A. oryzae, A. flavus), còn sử dụng
nguồn enzyme từ thực vật như papain từ đu đủ, bromelain từ quả thơm đã đem lại
nhiều kết quả và dần dần chiếm một vị trí quan trọng.
1.7.3. Trong công nghiệp dệt
Protease được sử dụng để làm sạch tơ tằm, tẩy tơ nhân tạo để sợi được bóng,
dễ nhuộm. Protease có tác dụng thủy phân lớp protein serisin đã làm dính bết các
sợi tơ tự nhiên làm giảm độ đàn hồi, làm bong và tách rời các loại tơ tằm, do đó làm
giảm lượng hoá chất để tẩy trắng.

Nghiên cứu tối ưu hóa quá trình thu nhận chế SVTH : Nguyễn Thị Thanh Tâm
phẩm enzyme protease kĩ thuật từ mầm giá đỗ.
Lớp :
09H2A


Đồ án tốt nghiệp

-23-

GVHD: KS. Bùi Viết Cường


Nghiên cứu tối ưu hóa quá trình thu nhận chế SVTH : Nguyễn Thị Thanh Tâm
phẩm enzyme protease kĩ thuật từ mầm giá đỗ.
Lớp :
09H2A


Đồ án tốt nghiệp

-24-

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

1.8.2. Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài
Trên thế giới cũng có rất nhiều công trình nghiên cứu về enzyme protease
thực vật nói chung như papain, bromelain, ficin. Đặc biệt là những công trình
nghiên cứu trên nguồn nguyên liệu giá đỗ đã được nghiên cứu và phát triển từ lâu.
− Năm 2001 CHEN Zhong, YANG Xiao – Quan, “nghiên cứu ảnh hưởng của
enzyme protease từ mầm giá đỗ mà làm bất hoạt chất ức chế trypsin đậu nành”
[24].
− Năm 2007, Mahbubar Rahman, Bangladesh, “nghiên cứu sự thay đổi hoạt tính của
enzyme trong suốt thời gian nảy mầm ở những giống đỗ xanh khác nhau” [13].
− Năm 2009, Rajeswari Jinka, Vadde Ramakrishna, Sridhar K Rao, “thu nhận và tinh
chế enzyme cystein protease từ hai lá mầm của giống đỗ Horse Gram ở Ấn Độ”
[33].
− Năm 2010 Seenvivasan, Roopa, Geetha, “nghiên cứu thu nhận và tinh chế đặc tính
kháng khuẩn của enzyme papain từ đủ đu” [32].
− Năm 2011, Syed Adil Ahah và các cộng sự, “nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian
nảy mầm đến giá trị dinh dưỡng của giống đỗ xanh” [19].
Vì vậy, nghiên cứu thu nhận enzyme protease từ nguồn nguyên liệu giá đỗ có
một vai trò rất lớn nhằm tạo ra chế phẩm enzyme có hoạt tính tốt và giá thành rẻ

giấy lọc, giá đựng ống nghiệm.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp vật lý
Tiến hành thu nhận dịch chứa enzyme bằng các phương pháp vật lý sau:
2.2.1.1. Phá vỡ tế bào bằng phương pháp lạnh đông, tan giá nhiều lần rồi nghiền
với lượng bột SiO2 không đổi.
Giá ủ sau 4 ngày được lạnh đông bằng tủ đá ở nhiệt độ < 0 oC, rồi rã đông lặp
đi lặp lại với số lần lần lượt từ 1÷8 lần, đem nghiền với khối lượng bột SiO 2 không
đổi, bằng khối lượng mẫu giá ủ. Mỗi mẫu được nghiền trong thời gian 15 phút, giữ
ổn định nhiệt độ trong quá trình nghiền mẫu bằng cách để cối trong thau nhựa chứa
đá lạnh khi nghiền mẫu.
Thêm vào đó đệm phosphat pH = 7 để ổn định enzyme (1 : 3 w/v). Lọc để
tách căn bằng vải lọc thô, sau đó đem ly tâm ở 5500 vòng/phút trong 20 phút. Đem
xác định hoạt tính của enzyme protease.
2.2.1.2. Phá vỡ tế bào bằng cách lạnh đông, tan giá số lần nhất định rồi nghiền với
lượng bột SiO2 thay đổi
Giá ủ sau 4 ngày đem lạnh đông, tan giá số lần nhất định rồi nghiền với
lượng bột SiO2 thay đổi từ 40%; 60%; 80%; 100%; 120%; 140%; 160%; 180% so
với khối lượng mẫu giá ủ. Mỗi mẫu được nghiền trong thời gian 15 phút, giữ ổn
định nhiệt độ trong quá trình nghiền mẫu bằng cách đặt cối trong thau nhựa chứa đá
lạnh khi nghiền mẫu.
Thêm vào đó đệm phosphat pH = 7 để ổn định enzyme (1 : 3 w/v). Lọc để
tách cặn bằng vải lọc thô, sau đó đem ly tâm ở 5500 vòng/phút trong 20 phút. Đem
xác định hoạt tính của enzyme protease.
Nghiên cứu tối ưu hóa quá trình thu nhận chế SVTH : Nguyễn Thị Thanh Tâm
phẩm enzyme protease kĩ thuật từ mầm giá đỗ.
Lớp :
09H2A