Download miễn phí Khóa luận Sản xuất chitin – chitosan từ vỏ tôm



MỤC LỤC
 
trang
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
DANH SÁCH CÁC BẢNG
DANH SÁCH CÁC HÌNH
Chương 1 Mở đầu 1
1.1. Đặt vấn đề 2
1.2. Mục đích đề tài 2
1.4. Nội dung 2
Chương 2 tổng quan tài liệu 3
2.1. Nguồn gốc sự tồn tại chitin – chitosan trong tự nhiên 3
2.1.1.Cấu trúc hoá học của chitin 4
2.1.2 Tính chất của chitin 5
2.1.3 Cấu trúc hoá học của chitosan 6
2.1.4 Tính chất của chitosan 7
2.1.5 Nguồn thu nhận chitin 8
2.2 Phương pháp sản xuất chitin – chitosan 9
2.3 Ứng dụng của chitin – chitosan 10
2.4 Tình hình nghiên cứu sản xuất trong và ngoài nước 12
2.5 Một số quy trình sản xuất trong và ngoài nước 15
2.6 Nhu cầu sử dụng phương pháp sinh học kết hợp với hoá học 20
2.7 Các nguồn enzyme protease 20
2.8 Đặc điểm chủng nấm mốc Aspergillus Oryzae 22
2.8.1Thu nhận enzyme protease từ phương pháp nuôi cấy bề mặt 23
2.8.2 Thu nhận và tủa enzyme 25
2.8.3 Tinh sạch enzyme 26
2.9 Giới thiệu về sự cố định enzyme 27
2.9.1. Định nghĩa 27
2.9.2 Tính chất của enzyme cố định 28
2.9.3. Vật liệu cố định 29
2.9.4. Phương pháp cố định 31
2.9.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzyme cố định 33
2.9.5.1. Bản chất và tính chất hoá học của chất mang 33
2.9.5.2. Tốc độ khuyếch tán của cơ chất sản phẩm 34
2.9.5.3 Anh hưởng của pH lên enzyme không hoà tan 34
2.5.6. Ứng dụng của enzyme cố định 34
2.9.7 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự thuỷ phân bằng enzyme 36
Chương 3 Phương pháp nghiên cứu 40
3.1. Thời gian và địa điểm thí nghiệm 40
3.2. Vật liệu 40
3.2.1. Đối tượng thí nghiệm 40
3.2.2. Thiết bị 40
3.2.3. Hoá chất 41
3.3. Phương pháp nghiên cứu 41
3.3.1 Phương pháp xác định hàm lượng protein theo Bradford 41
3.3.2 Định lượng protein theo phương pháp Biure 43
3.3.3. Phương pháp xác định hoạt tính enzyme theo Amano 44
3.3.4. Xác định hoạt tính riêng của dịch chiết enzyme 47
3.3.5 Phân tích thành phần nguyên liệu vỏ tôm 47
3.3.5.1. Xác định độ ẩm của vỏ tôm khô 47
3.3.5.2. Xác định hàm lượng tro trong vỏ tôm khô tuyệt đối 48
3.3.5.3. Xác định hàm lượng Ca và P trong mẫu tôm khô tuyệt đối 49
3.3.5.4. Xác định hàm lượng Nitơ tổng số bằng phương pháp Kieldahl 54
3.3.6 Phương pháp sản xuất chitin – chitosan 56
3.3.6.1 Điều chế enzyme protease bằng nấm mốc Aspergillus oryzae 56
3.3.6.2 Kết quả tủa enzyme bằng cồn để tìm ra tỷ lệ tủa thích hợp 56
3.3.6.3 Thuỷ phân vỏ tôm bằng enzyme protease kết tủa để thu chitin – chitosan 57
3.3.6.4 Tiến hành thuỷ phân vỏ tôm bằng enzyme để thu nhận chitosan 58
 
 
3.3.6.5 Kiểm tra sản phẩm chitosan thu được 59
3.3.6.6 Xác định độ deacety hoá dựa vào hàm lượng N tổng số 60
3.3.6.7 Ứng dụng chitosan thu được làm giá thể cố định enzyme 64
3.3.5. Xác đinh hàm lượng protein và chế phẩm protease ban đầu 65
3.3.5.1. Xác định hiệu suất hoạt tính enzyme cố định 65
3.3.5.2 Xác định hàm lượng protein có trong 1g chất mang gắn enzyme cố định 65
3.3.5.3. Khảo sát ảnh hưởng của pH lên hoạt tính enzyme trước và sau cố định 66
3.3.5.4 Khảo sát độ bền nhiệt lên hoạt tính enzyme trước và sau cố định 66
3.3.5.5 Khảo sát số lần tái sử dụng của enzyme cố định bằng phương pháp nhốt 66
Chương 4 Kết quả và thảo luận 68
4.1 Kết quả phần khảo sát enzyme 68
4.2 Kết quả khảo sát vỏ tôm 69
4.3 Động học của quá trình thuỷ phân trong vỏ tôm bằng enzyme protease 69
4.3.1 Kết quả đo hàm lượng protein của dịch lọc sau khi thuỷ phân 69
4.3.1.1 Ở nồng độ 5% 69
4.3.1.2 Ở nồng độ 7% 71
4.3.1.3 Ở nồng độ 9% 72
4.4 Kết quả đo hàm lượng protein tổng số của mẫu 74
4.4.1 Ở nồng độ enyzme 5% 74
4.4.2 Ở nồng độ enzyme 7% 75
4.4.3 Ở nồng độ enzyme 9% 77
4.5 Kết quả của sản phẩm chitosan 78
4.5.1 Hiệu suất thu hồi sản phẩm 78
4.5.2 Định tính 78
4.5.3 Các tính chất lý hoá của sản phẩm chitosan 78
4.6 Kết quả của quá trình cố định enzyme bằng chất mang chitosan 80
4.6.1 Hiệu suất cố định 80
4.6.2 Anh hưởng của pH đến enzyme protease trước và sau cố định 80
4.6.3 Anh hưởng của nhiệt độ đến enzyme protease trước và sau cố định 82
4.6.4 Anh hưởng của độ bền nhiệt đến enzyme protease trước và sau cố định 84
4.7 Khảo sát số lần tái sử dụng của enzyme cố định 87
Chương 5 Kết luận và đề nghị 90
5.1 Kết luận 90
5.2 Đề nghị 90
TÀI LIỆU THAM KHẢO 91
 
 
 
 
 


http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-12-27-khoa_luan_san_xuat_chitin_chitosan_tu_vo_tom.CpRsEpxRly.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-52281/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

ïc sử dụng rộng rãi nhất hiện nay, đó là cellulose, agarose, dextran, sephadex và các dẫn xuất của chúng.
Agarose là vật liệu ổn định, đồng nhất và dễ dàng tạo hạt. Tuy nhiên do vấn đề giá cả nên chỉ được sử dụng chủ yếu trong nghiên cứu và vì mục đích y học
Cellulose và các dẫn xuất của chúng như CM – cellulose, DEAE – cellulose có tính chất cơ lý khá tốt, giá rẽ nhưng lại không đồng nhất và ổn định nên chỉ được sử dụng ở dạng sợi và vi hạt.
Alginate, carragenan là hai vật liệu khá mới mẻ. Các vật liệu này tạo gel trong dung dịch CaCl2 dùng để nhốt tế bào, enzyme. Tuy nhiên gel của hai loại vật liệu này đều không ổn định trong môi trường có phosphate.
Tinh bột là vật liệu rất phong phú và rẻ tiền. Từ lâu, tinh bột dùng để đóng gạch, diethanolamin tinh bột đã được dùng làm chất mang cố định enzyme như là lipase, glucoisomerase, trypsin, amylase, .. . tuy nhiên, có nhược điểm là độ trương nở còn hạn chế và thiếu các nhóm chức năng vì vậy khả năng cố định và hoạt tính của enzyme còn thấp.
Chitin và chitosan là một vật liệu polymer có nhiều triển vọng trong cố định enzyme và tế bào. Chitin và chitosan có cấu trúc siêu lỗ, dễ tạo màng, tạo hạt, khả năng hấp thụ tốt, tính chất cơ lý bền vững, ổn định, thường dùng để cố định enzyme qua cầu nối glutaraldehyte và sodiumtripolyphosphate, ferrocianur potassium, .. .. cả chitin và chitosan đều có một nhược điểm là tính chất kỵ nước, độ trương nở kém, diện tích bề mặt tiếp xúc nhỏ.
Chất mang là proteine thường dùng như gelatin, keratin, albumin. Vật liệu thuộc nhóm này thường dễ tạo màng, tạo hạt, có nhóm chức năng là NH2 vì vậy thường được sử dụng nhốt enzyme trong khuôn gel với tác nhân đóng mạch là glutaraldehyte. Nhưng có nhược điểm là thường kém bền, dễ nhiễm khuẩn, hay gây ra các phản ứng miễn dịch với cơ thể khi sử dụng trên người và động vật.
Chất mang là các polymer tổng hợp:
Hiện nay có rất nhiều polymer tổng hợp được sử dụng làm chất mang cố định enzyme như polyacrylamide, polyester, polyvinyalcohol, polyvinyacetate, polyacrylic, polystyrene, polyethylene ghép với vinyl monomer, … ưu điểm chung của các polymer tổng hợp là bền, tính chất cơ lý tốt, hoàn toàn trơ với sự tấn công của vi khuẩn, độ trương nở tốt, một số polymer có thể điều chỉnh được kích thước siêu lỗ, … tuy nhiên các polymer tổng hợp cũng bộc lộ những nhược điểm nhất định như: một số có giá thành cao như polyacrylic, polyacrylamide; có khả năng tương hợp sinh học kém và một nhược điểm quan trọng nữa là do quá bền vững không thể phân huỷ trong tự nhiên vì vậy gây ô nhiễm môi trường.
Chất mang vô cơ: ngoài các polymer được sử dụng làm chất mang còn có một số chất mang vô cơ đã được xử dụng thương mại như sợi bông thuỷ tinh, silicum oxide, alluminium oxide, magnesium oxide. Đây là những dạng oxide có cấu trúc siêu lỗ và có khả năng hấp phụ tốt. Nhược điểm của các vật liệu này là tan trong dung dịch kiềm có pH lớn hơn 7.5
2.9.4 Phương pháp cố định
a) phân loại
Dựa vào bản chất các liên kết tạo thành giữa chất mang và enzyme, người ta chia thành hai phương pháp cố định: phương pháp vật lý (liên kết vật lý) và phương pháp hoá học (liên kết đồng hoá trị). Theo Scouten và Gerhartz, có bốn phương pháp cố định enzyme là:
Phương pháp liên kết enzyme với vật liệu cố định (carrier binding)
Phương pháp hấp thụ vật lý (physical adsorption)
Phương pháp nhốt (entrapment)
Phương pháp khâu mạch ( cross – linking).
Phương pháp tạo enzyme không hoà tan
Phương pháp nhốt
Nhốt trong cấu trúc mạng gel:
Đây là phương pháp khá đơn giản, enzyme ít bị biến đổi qua quá trình cố định. Để gói enzyme vào trong khuôn gel người ta tiến hành trùng hợp hoá các gel khi có mặt đồng thời enzyme. Sau khi hoàn thành quá trình trùng hợp người ta thu được enzyme bị nhốt trong các lỗ gel. Gel đã có enzyme có thể nghiên nhỏ bằng cách đồng hoá hay ép qua rây có lỗ nhở rồi đem sấy ở nhiệt độ thấp. Dẫn xuất enzyme loại này lần đầu tiên do Bernfeld (1993) thu được bằng cách trùng hợp acrylamine với N, và nN – metylenbisacrylamine. Phương pháp này thường dùng gần đây do chất trùng hợp thu được dễ tạo thành hạt và tuỳ vào điều kiện tiến hành mà gel có độ xốp khác nhau.
Alginate và carragennan lấy từ rong biển thường có khả năng tạo gel tốt, thuận lợi để gói enzyme và tế bào. Canxialginate là một trong những vật liệu thích hợp cho phương pháp nhốt enzyme, hỗn hợp enzyme và alginate được nhỏ xuống dung dịch CaCl2 để tạo hạt.
Dạng các sợi tổng hợp:
Phương pháp này được thực hiện bằng việc trộn enzyme vào chất mangm tạo dịch lỏng, cho dịch lỏng này chảy tuần hoàn bên trong sợi do đó hạn chế sự phân cực bề mặt và sự bịt lấp thường gặp ở các màng. Phương pháp này được Dinelli (1972) tiến hành giống như tạo sợi celluloza triacetate trong methylen clorua và enzyme dạng dung dịch trong đệm có chứa glycerol được ép qua một khuôn lọc dưới áp suất của nitơ. Các sợi ra khỏi khuôn được nhúng vào trong một cái bể đông tụ có chứa toluene, sau đó được làm khô trong chân không.
Dạng bao vi thể:
Enzyme được nhốt trong bao vi thể có màng bán thấm, màng này được tạo ra từ các polymer có kích thước lỗ đủ nhỏ để ngăn cản sự khuyếch tán ra ngoài. Vì ezyme hoạt động trong môi trường dung dịch nên khả năng tiếp xúc giữa enzyme và cơ chất lớn hơn so với trường hợp nhốt trong cấu trúc dạng gel.
Dạng màng siêu lọc:
Phương pháp này đơn giản tương tự như nhốt trong bao vi thể. Enzyme được giữ trong màng siêu lọc. Màng bán thấm này cho phép các cơ chất và sản phẩm có trọng lượng phân tử thấp qua lại tự do, nhưng giữ lại enzyme có trọng lượng phân tử cao.
2.9.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzyme cố định
Khi gắn lên chất mang, enzyme bị giới hạn trong một phạm vi môi trường xác định, cấu tạo không gian của phân tử có thể bị thay đổi, do đó làm biến đổi một số tính chất của enzyme ban đầu (enzyme hoà tan). Một số yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzyme không hoà tan là:
2.9..5.1 Bản chất và tính chất hoá học của chất mang
Các tính chất lý học của chất mang như tính hoà tan, tính bền cơ học, độ trương, điện tích, tính háo nước và kị nước, .. đều có ảnh hưởng nhất định đến lượng enzyme được liên kết, tính bền, và hoạt tính sinh học của các dẫn xuất enzyme cố định. Bản chất hoá học của chất mang cũng có ảnh hưởng đáng kể đến khả năng tạo thành dẫn xuất enzyme, và tơi khả năng chất mang hấp thụ không đặc trưng các chất từ môi trường phản ứng.
Dẫn xuất enzyme không hào tan thường có tính bền nhiệt cao so với enzyme hoà tan do kết quả của sự định vị enzyme tạo nên. Chất mang cũng có tác dụng hạn chế biến tính của enzyme trong dung môi có khả năng làm đứt mối liên kết hydrogen và liên kết kỵ nước.
Sự khuyếch tán của cơ chất, sản phẩm và các phân tử khác.
2.9.5.2 Tốc độ khuyếch tán của cơ chất, sản phẩm và các chất khác phụ thuộc vào các yếu tố
Kích thước lỗ gel của chất polymer.
Trọng lượng phân tử của cơ chất.
Sự chênh lệch nồng độ giữa vùng môi trường vi mô xung quanh enzyme và dung d

---