Download miễn phí Đồ án Công nghệ cố định enzym và ứng dụng



MỤC LỤC
TRANG BÌA . i
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HưỚNG DẪN . ii
LỜI CẢM ƠN . iii
MỤC LỤC . iv
DANH MỤC HÌNH . vi
DANH MỤC BẢNG . vi
Chương 1: TỔNG QUAN. 1
1.1. Lịch sử phát triển của enzym cố định . 1
1.2. Sơ lược về enzym cố định . 2
1.2.1. Định nghĩa . 2
1.2.2. Đặc điểm của enzym cố định . 2
1.2.3. ưu nhược điểm của enzym cố định . 3
1.2.4. Các phương pháp cố định enzym . 3
1.2.5. Vật liệu cố định . 5
1.2.6. Một số yếu tố ảnh hưởng đến sự cố định enzyme . 7
Chương 2: ỨNG DỤNG CỦA ENZYM CỐ ĐỊNH . 9
2.1. Ứng dụng trong công nghệ thực phẩm . 9
2.1.1. Enzym β-galactosidase . 9
2.1.1.1. Giới thiệu về enzym β-galactosidase . 9
2.1.1.2. Nguồn thu nhận enzym β-galactosidase . 9
2.1.1.3. Các phương pháp cố định enzym β-galactosidase . 10
2.1.1.4. Ứng dụng của enzym β-galactosidase cố định . 13
2.1.1.4.1. Thủy phân lactose trong sữa và lactoserum . 13
2.1.1.4.2. Tổng hợp Galacto-Oligosaccharides (GOSs) . 16
2.1.2. Enzym lipase . 17
2.1.2.1. Giới thiệu về enzym lipase . 17
2.1.2.2. Nguồn thu nhận enzym lipase . 17
2.1.2.3. Các phương pháp cố định enzym lipase. 18
2.1.2.4. Ứng dụng enzym lipase cố định trong công nghệ thực phẩm . 20
2.1.2.4.1. Ứng dụng lipase cố định tổng hợp các ester có hương trái cây . 20
2.1.2.4.2. Ứng dụng enzyme lipase cố định để sản xuất liên tục monoacylglycerol
từ olein dầu cọ . 21
2.1.3. Enzym α-galactosidase (raffinase) . 23
2.1.3.1. Giới thiệu về enzym α-galactosidase . 23
2.1.3.2. Nguồn thu nhận enzym α-galactosidase . 23
2.1.3.3. Cách phương pháp cố định enzym α-galactosidase . 23
2.1.3.4. Ứng dụng của enzym riffinase cố định . 26
2.2. Ứng dụng trong phân tích . 27
2.2.1. Tổng quan về cảm biến sinh học (biosensor) . 27
2.2.1.1. Giới thiệu về cảm biến sinh học . 27
2.2.1.2. Lịch sử phát triển cảm biến sinh học . 27
2.2.1.3. Phân loại . 28
2.2.1.4. Các yếu tố sinh học . 29
2.2.1.4.1. Enzym . 29
2.2.1.4.2. Kháng thể . 29
2.2.1.4.3. Vi sinh vật . 30
2.2.1.5. Bộ chuyển đổi (transducer) . 30
2.2.1.5.1. Chuyển đổi đi ện hóa . 30
2.2.1.5.2. Chuyển đổi quang . 30
2.2.1.5.3. Chuyển đổi nhiệt . 30
2.2.1.5.4. Chuyển đổi bằng tinh thể áp điện (piezoelectric) . 30
2.2.2. Cảm biến sinh học sử dụng L-glutamate oxidase và L-glutamate dehydrogenase
cố định dùng để phân tích monosodium glutamate trong thực phẩm . 31
2.2.2.1. Giới thiệu . 31
2.2.2.2. Phương pháp thí nghiệm . 31
2.2.2.2.1. Các hóa chất sử dụng . 31
2.2.2.2.2. Sự cố định enzym . 31
2.2.2.2.3. Điện cực . 32
2.2.2.2.4. Thử nghiệm . 32
2.2.2.2.5. Quá trình phản ứng . 33
2.2.2.2.6. Cấu hình nhiệt độ và pH . 33
2.2.2.2.7. Xác định giá trị Kmvà Vmax . 34
2.2.2.2.8. Sự ổn định của màng cố định . 35
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 36


http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2014-01-01-do_an_cong_nghe_co_dinh_enzym_va_ung_dung.uBGCqDnt2I.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-52845/
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:

glutaraldehyde có thể giữ đƣợc 56% hoạt tính của enzym trong 35 ngày mà không có bất kì
sự giảm hoạt tính.
Ngƣời ta nhận thấy rằng chế phẩm β-galactosidase đƣợc liên kết chéo bằng canavalin
A có thể thủy phân lactose vƣợt trội trong hàng loạt quá trình so với các chế phẩm khác vì
chúng vẫn giữ đƣợc hoạt tính cao, cụ thể là giữ đƣợc 95% hoạt tính sau 7 lần sử dụng, và giữ
đƣợc 93% hoạt tính sau 2 ngày bảo quản ở 4oC.
Phương pháp liên kết cộng hóa trị
Các phân tử enzym liên kết với chất mang thông qua các nhóm chức năng không nằm
trong trung tâm hoạt động của enzym nhƣ amino, carboxyl, hydroxyl, và sulfydryl. Các nhóm
chức năng trên chất mang thƣờng đƣợc hoạt hóa bằng cách sử dụng các chất hóa học nhƣ
cyanogen bromide, carbodimide, và glutaraldehyde.
Enzym từ A. oryzae đƣợc cố định trên bột nylon-6 và zeolite. Zeolite thì không lý
tƣởng vì lƣợng liên kết tạo thành ít trong khi đó nylon-6 tạo ra đƣợc khung mạng ổn định.
Các dẫn xuất thu đƣợc hoạt hóa bằng diazo hay bằng carbodiimide cho thấy hoạt tính cao
nhất trong suốt quá trình cố định enzym trên thủy tinh xốp có phủ lớp glycophase.
Enzym β-galactosidase từ E. coli đƣợc cố định trên gelatin sử dụng chất hoạt hóa là
chromium (III) acetate và glutaraldehyde vẫn giữ đƣợc tƣơng ứng 25% và 22% hoạt tính.
Enzym đƣợc cố định trên silica-alumina ổn định hơn enzym tự do ở pH acid.
Các dẫn xuất β-galactosidase cố định cho thấy nhiều sự cải thiện nhƣng hoạt tính khác
nhau sau khi đƣợc tạo điều kiện cho liên kết cộng hóa trị đa điểm bằng cách ủ trong dung
dịch kiềm một thời gian dài, enzym đƣợc cố định trên Sepabeads-epoxy-boronic đƣợc xem là
ổn định nhất. Dẫn xuất tốt nhất rất hoạt động trong việc thủy phân lactose thậm chí ở 70oC.
Gần đây sự liên kết ngang của β-galactosidase trên các hạt từ tính có nguồn gốc khác
nhau đƣợc thực hiện với sự có mặt của glutaraldehyde. Kết quả là hoạt tính của enzym cố
định đƣợc tăng lên.
Khi cố định β-galactosidase chịu nhiệt trên Sepabeads để thủy phân lactose ngƣời ta
nhận thấy sự ức chế enzym do sản phẩm tạo ra giảm, điều này hữu dụng trong việc cải thiện
hiệu suất hoạt động của enzym trong công nghiệp.
Chương 2: Ứng dụng Đồ án môn học
~ 13 ~
Bảng 2.1: Tóm tắt các phương pháp cố định enzym β-galactosidase
Phƣơng pháp cố định Nguồn β-galactosidase Tác nhân cố định
Hấp phụ vật lý
K. fragilis and K. lactis
A. oryzae
E. coli
B. circulans
B. stearothermophilus
A. niger
K. fragilis
K. lactis
Chitosan
Phenol-formaldehyde resin
Chromosorb-W
Polyvinyl chloride, Silica gel
Chitosan
Porous ceramic monolith
Chitosan beads
CPC-silica, agarose
Bao gói
K. bulgaricus
E. coli
A. oryzae
Thermus aquaticus YT-1
Penicillium expansum F3
K. lactis
Alginate using BaCl3
Polyacrylamide gel
Nylon-6 and zeolite
Agarose bead
Calcium alginate
Poly(vinylalcohol) hydrogel
Liên kết cộng hóa trị
L. bulgaricus
S. anamensis
E. coli
K. latis
A. niger
A. oryzae
Egg shells
Calcium alginate
Hen egg white
Cotton fabric
Magnetic polysiloxane-
polyvinyl alcohol
Silica
2.1.1.4. Ứng dụng của enzym β-galactosidase cố định
2.1.1.4.1. Thủy phân lactose trong sữa và lactoserum [2]
Sữa đƣợc thủy phân lactose đƣợc sử dụng cho việc chế biến hƣơng liệu sữa, phô
mai, và sữa chua. Sự thủy phân lactose trong sữa và dùng sữa chế biến thực phẩm cũng ngăn
ngừa sự kết tinh lactose khi đông lạnh sữa và sản phẩm sữa cô đặc. Hơn nữa việc sử dụng sữa
đã thủy phân trong sản xuất sữa chua và pho mát sẽ làm tăng quá trình acid hóa, bởi vì thủy
phân lactose thƣờng là bƣớc làm chậm tốc độ của quá trình, làm giảm thời gian đông đặc của
sữa chua và tăng tốc độ phát triển cấu trúc và hƣơng vị cho phó mat. Chất lƣợng của sữa
đông lạnh và kem làm từ sữa cũng đƣợc cải thiện đáng kể khi thêm enzym lactase. Nó chống
Chương 2: Ứng dụng Đồ án môn học
~ 14 ~
lại sự kết tinh đƣờng lactose bằng cách thủy phân thành glucose và galactose và làm giảm
cấu trúc cát sạn.
Thủy phân lactose trong whey là một ứng dụng quan trọng khác của β-galactosidase
trong ngành công nghiệp chế biến sữa. Whey thủy phân và cô đặc hay whey thu đƣợc qua lọc
màng có thể đƣợc sử dụng nhƣ chất tạo ngọt trong sản xuất siro rau quả đóng hợp và nƣớc
giải khát.
β-galactosidase từ nấm (Miles Chemie) đƣợc cố định trong gel polyvinyl alcohol
đƣợc nhận thấy là bền nhiệt hơn so với enzym tự do, giữ đƣợc 70% hoạt tính sau 24h ở 50oC
và 5% hoạt tính ở 60 oC. Thủy phân đƣợc 75% lactose trong 5-6h và mức độ chuyển đổi giảm
50% sau 30 lần sử dụng. Các nghiên cứu về thủy phân lactose sử dụng enzym cố định β-
galactosidase (Aspergillus niger) trên nhựa phenol formaldehyde cho thấy nhiệt độ tối ƣu phụ
thuộc vào thời gian thực hiện quá trình nhƣng không phụ thuộc vào nồng độ và sự chuyển đổi
lactose. Enzym β-galactosidase từ A. niger thủy phân đƣợc 70% lactose trong sữa gầy ở 40oC
trong 10 phút. Enzym β-galactosidase có nguồn gốc từ nấm cố định trên hydrogel đƣợc dùng
để thủy phân whey, sau 7h thủy phân đƣợc 70-75% whey. Sự cố định enzym β-galactosidase
từ A. niger trên silica gel đã đƣợc kích hoạt, kết quả là hầu hết các chế phẩm enzym cố định
sử dụng silica gel đƣợc kích hoạt bằng TiCl3 và FeCl3 sẽ thủy phân đƣợc 81% đến 84% trong
dung dịch chứa 4% lactose.
Enzym β-galactosidase từ K. lactis đƣợc cố định trên CPC-silica (đã đƣợc silan hóa
và kích hoạt với glutaraldehyde) và agarose (đƣợc kích hoạt bằng tác nhân cyanua) chuyển
đổi đƣợc 90% lactose trong thiết bị phản ứng “packed bed minireactor”. β-galactosidase đƣợc
nhốt trong gel đồng polymer hóa N-isopropylacrylamide và acrylamide có hiệu quả trong quá
trình thủy phân lactose ở 5oC cho quá trình sản xuất sửa cùng kiệt lactose. Mô hình động học sử
dụng cho enzym β-galactosidase từ K. lactis cũng đƣợc khảo sát. Enzym cố định có thể hoạt
động ở nhiệt độ thấp và áp dụng đƣợc cho sản xuất các sản phẩm sữa đông lạnh, ngăn chặn
sự kết tinh của lactose, tăng khả năng tiêu hóa và tạo hƣơng vi cho sản phẩm sữa. Enzym β-
galactosidase từ K. lactis cố định trên vải cotton sử dụng glutaraldehyde làm tác nhân liên kết
chéo đƣợc dùng để thủy phân lactose trong sữa nguyên kem và chuyển đổi đƣợc 95% lactose
trong 2h trong thiết bị phản ứng gián đoạn, và khi đƣợc cố định bằng liên kết cộng hóa trị với
polysiloxane-polyvinyl alcohol, sử dụng glutaraldehyde nhƣ là tác nhân liên kết chéo cho
thấy độ hoạt động cao hơn và độ ổn định nhiệt cao hơn so với enzym hòa tan. Vì thế enzym
này đƣợc sử dụng có hiệu quả trong thủy phân lactose từ sữa. β-galactosidases từ K. lactis
cũng đƣợc cố định trên viên nang LentiKats polyvinylalcohol hydrogel dạng thấu kính đƣợc
Chương 2: Ứng dụng Đồ án môn học
~ 15 ~
dụng để sản xuất D-galactose từ lactose (200 g. L−1) trong một quá trình gián đoạn vừa đƣờng
hóa vừa lên men đồng thời.
β-galactosidase từ A. oryzae cố định trên chất mang concanavalin A-cellulose đƣợc
sử dụng để thủy phân liên tục lactose từ whey và sữa. Ngƣời ta nhận thấy rằng pH tối ƣu của
enzym hòa tan và enzym cố định là 4.8 nhƣng nhiệt độ tối ƣu tăng từ 50oC lên 60oC đối với
enzym cố định. Enzym cố định có s

---