Thạc Sĩ Thu nhận dextrin, maltose, α-glucose từ tinh bột

MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Lời cảm ơn
Danh mục các chữ viết tắt
Danh mục các bảng biểu, sơ đồ
Danh mục hình, đồ thị
LỜI MỞ ĐẦU
PHẦN 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan về sự thủy phân tinh bột 1
1.1.1. Sự thủy phân tinh bột bằng phương pháp hóa học 1
1.1.2. Sự thủy phân tinh bột bằng phương pháp sinh học – Sử dụng
hệ enzyme Amylase .3
1.2. Các enzyme Amylase quan trọng, chủ yếu trong thủy phân
tinh bột 5
1.2.1. α – Amylase 5
1.2.2. β - Amylase .6
1.2.3. γ – Amylase (hay Glucoamylase) 7
1.2.4. Vai trò của amylase trong công nghiệp thực phẩm .8
1.3. Tinh bột – Cơ chất chính thủy phân của enzyme Amylase 9
1.3.1. Thành phần cấu tạo của tinh bột .9
1.3.2. Cấu trúc tinh thể của tinh bột 12
1.3.3. Ứng dụng của tinh bột trong công nghiệp thực phẩm .12
1.3.4. Giới thiệu sơ lược về các loại tinh bột sử dụng trong
đề tài luận văn 13
1.3.4.1. Bột gạo .13
1.3.4.2. Bột bắp 14
1.3.4.3. Bột năng (hay bột sắn mì) .15
1.4. Các sản phẩm của quá trình thủy phân tinh bột và vai trò ứng dụng
trong công nghiệp thực phẩm .15
1.4.1. Dextrin .16
1.4.2. Maltose 19
1.4.3. Glucose 21
1.5. Tình hình sản xuất dextrin, maltose, glucose, trong nước .23
1.6. Sơ lược về kỹ thuật HPLC – Kỹ thuật sắc ký lỏng hiệu năng cao .23
1.6.1. Cơ sở lý thuyết 23
1.6.2. Hệ thống HPLC 24
PHẦN 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
2.1. Nguyên vật liệu
2.1.1. Các loại tinh bột sử dụng trong đề tài 26
2.1.2. Hóa chất 26
2.1.3. Thiết bị - Dụng cụ thí nghiệm .26
2.1.4. Các loại enzyme amylase sử dụng trong luận văn 26
2.1.4.1. α-amylase (EC 3.2.1.1) 26
2.1.4.2. β-amylase (EC 3.2.1.2) 26
2.1.4.3. γ-amylase (EC 3.2.1.3) 27
2.2. Phương pháp
2.2.1. Phương pháp xác định pH .27
2.2.2. Phương pháp xác định độ ẩm .27
2.2.3. Phương pháp định lượng đường tổng số: phương pháp Phenol .28
2.2.4. Định lượng đường khử theo phương pháp Miller 29
2.2.5. Phương pháp định lượng tinh bột: phương pháp
thủy phân bằng acid 30
2.2.6. Phương pháp định lượng dextrin .31
2.2.7. Phương pháp xác định maltose theo phương pháp dùng
thuốc thử DNS 32
2.2.8. Xác định hoạt tính enzyme α-Amylase, β-Amylase
theo phương pháp Heinkel, 1956 . 33
2.2.9. Xác định hoạt độ của glucoamylase .34
2.2.10. Phương pháp xác định chỉ số DE (Dextrose Equivalent) .35
2.2.11. Khảo sát quá trình thủy phân tinh bột theo thời gian
với 3 loại nguyên liệu: bột gạo, bột bắp, bột năng bằng
tác nhân hóa học và tác nhân sinh học .36
2.2.11.1. Thủy phân tinh bột ở 3 loại bột: bột gạo, bột bắp,
bột năng bằng tác nhân hóa học – acid HCl .36
2.2.11.2. Thủy phân tinh bột ở bột gạo, bột bắp, bột năng
bằng tác nhân sinh học – enzyme Amylase .36
2.2.12. Khảo sát quá trình thủy phân tinh bột theo thời gian với
3 loại nguyên liệu: bột gạo, bột bắp, bột năng bằng phương pháp
kết hợp acid và enzyme amylase .38
2.2.13. Tinh sạch dung dịch sau thủy phân 38
2.2.14. Phương pháp phân tích các thành phần đường đơn
và oligosaccharide – Phương pháp HPLC .39
2.2.15. Xử lý số liệu thí nghiệm .39
PHẦN 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Xác định hoạt độ của α-amylase thương mại (Termamyl-LS),
β-amylase thương mại (Sebamyl-L) và γ- amylase thương mại (AMG-E) 42
3.2. Khảo sát các thành phần sinh hóa chủ yếu của 3 loại bột:
bột gạo, bột bắp, bột năng .43
3.3. Khảo sát sự biến đổi hàm lượng đường khử tạo thành và
chỉ số DE theo thời gian thủy phân 44
3.3.1. Biến thiên giá trị DE trong quá trình thủy phân 44
3.3.2. Thủy phân các loại nguyên liệu bằng tác nhân hóa học – acid HCl 2%
3.3.2.1. Trên cơ chất là bột gạo 45
3.3.2.2. Trên cơ chất là bột bắp 46
3.3.2.3. Trên cơ chất là bột năng 47
3.3.2.4. Trên cơ chất là tinh bột tan .48
3.3.2.5. So sánh lượng đường khử tạo ra khi thủy phân tinh bột
bằng tác nhân acid HCl trên các nguồn cơ chất khác nhau .50
3.3.3. Thủy phân các loại nguyên liệu bằng tác nhân sinh học – Sử dụng enzyme Amylase .51
3.3.3.1. Quá trình dịch hóa bằng enzyme Termamyl-LS 51
a/ Trên cơ chất là bột gạo 51
b/ Trên cơ chất là bột bắp .52
c/ Trên cơ chất là bột năng 53
d/ So sánh lượng đường khử tạo ra trong quá trình
dịch hóa bằng enzyme Termamyl trên các nguồn
cơ chất khác nhau 56
3.3.3.2. Quá trình đường hóa bằng enzyme Sebamyl-L 57
a/ Trên cơ chất là bột gạo . 57
b/ Trên cơ chất là bột bắp .58
c/ Trên cơ chất là bột năng 59
d/ So sánh lượng đường khử tạo ra trong quá trình
đường hóa bằng enzyme Sebamyl trên các nguồn
cơ chất khác nhau 61
3.3.3.3. Quá trình đường hóa bằng enzyme AMG-E .62
a/ Trên cơ chất là bột gạo 62
b/ Trên cơ chất là bột bắp .63
c/ Trên cơ chất là bột năng 64
d/ So sánh lượng đường khử tạo ra trong quá trình
đường hóa bằng enzyme AMG-E trên các nguồn
cơ chất khác nhau 65
3.3.4. Thủy phân các loại nguyên liệu bằng tác nhân hóa học –
acid HCl kết hợp tác nhân sinh học – enzyme Amylase .66
3.3.4.1. Quá trình đường hóa bằng enzyme Sebamyl-L
sau khi dịch hóa bằng acid HCl .66
a/ Trên cơ chất là bột gạo 66
b/ Trên cơ chất là bột bắp .67
c/ Trên cơ chất là bột năng 68
d/ So sánh lượng đường khử tạo ra trong quá trình
dịch hóa bằng acid và đường hóa bằng enzyme
Sebamyl trên các nguồn cơ chất khác nhau 69
3.3.4.2. Quá trình đường hóa bằng enzyme AMG-E sau khi
dịch hóa bằng acid HCl 70
a/ Trên cơ chất là bột gạo 70
b/ Trên cơ chất là bột bắp .71
c/ Trên cơ chất là bột năng 72
d/ So sánh lượng đường khử tạo ra trong quá trình
dịch hóa bằng acid và đường hóa bằng enzyme
AMG trên các nguồn cơ chất khác nhau .73
3.4. Kết quả xử lý dung dịch bằng than hoạt tính .74
3.5. Các đường thành phần trong hỗn hợp sau thủy phân khi
phân tích bằng phương pháp HPLC .75
PHẦN 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
4.1. Kết luận 77
4.2. Đề nghị .78
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHẦN 5: PHỤ LỤC