Thạc Sĩ Thu nhận enzym protease từ vi sinh vật và ứng dụng trong lên men nước mắm ngắn ngày

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
Chuyên ngành: Hóa sinh
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
Thành phố Hồ Chí Minh- 2011


MỤC LỤC



Trang Lời cảm ơn i
Mục lục ii Danh mục từ viết tắt trong luận văn v
Danh mục các bảng vii
Danh mục đồ thị viii
Danh mục biểu đồ viii
Danh mục hình và sơ đồ ix
Mở đầu x

Chương 1- TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1.TỔNG QUAN VỀ NƯỚC MẮM VÀ PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT NƯỚC MẮM
1.1.1. Giới thiệu 1
1.1.2. Nguồn gốc 1
1.1.3.Giá trị dinh dưỡng và thành phần hóa học của nước mắm 2
1.1.4. Nguyên lý chung của quá trình sản xuất nước mắm 3
1.1.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chế biến nước mắm 4
1.1.6. Nguồn nguyên liệu sản xuất nước mắm 5
1.1.7. Các phương pháp sản xuất nước mắm 7
1.1.8. Các nghiên cứu và cải tiến trong quá trình sản xuất nước mắm ngắn ngày 13
1.2 TỔNG QUAN VỀ ENZYM PROTEASE:
1.2.1. Định nghĩa 17

1.2.2. Phân loại protease 17
1.2.3. Nguồn thu nhận enzym protease 20
1.2.4.Ứng dụng của enzym protease 28
1.3. TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP THỦY PHÂN PROTEIN
1.3.1. Phương pháp hóa học 32
1.3.2. Phương pháp sinh học
34
Chương 2 - VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
2.1. VẬT LIỆU:
2.1.1. Nguồn thu nhận enzym protease 37
2.1.2. Nguyên liệu cá để sản xuất nước mắm 37
2.1.3 Môi trường 37
2.2. PHƯƠNG PHÁP
2.2.1. Phương pháp cấy chuyền giữ giống và nuôi cấy bề mặtAspergillus oryzae thu nhận enzym protease
2.2.2. Các phương pháp nghiên cứu protease 39
2.2.3. Phương pháp lên men nước mắm sử dụng trong nghiên cứu 41
2.2.4. Phương pháp xác định ảnh hưởng của tỷ lệ CPE ứng dụng
trong quá trình chế biến nước mắm 42
2.2.5.Các phương pháp phân tích 43
2.2.6. Phương pháp xử lý số liệu 49

Chương 3 – KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN
3.1. XÁC ĐỊNH ĐỘ ẨM CỦA CANH TRƯỜNG NUÔI CẤY NẤM MỐC Asp. Oryzae 05 CANH TRƯỜNG NUÔI CẤY Bac. Subtilis 3.2. XÁC ĐỊNH HIỆU SUẤT THU NHẬN CPE PROTEASE TỪ CANH
TRƯỜNG NUÔI CẤY VI SINH VẬT VÀ HOẠT ĐỘ PROTEASE CỦA CPE 50
3.3. ẢNH HƯỞNG CỦA pH ĐỐI VỚI HOẠT ĐỘ CỦA CPE PROTEASE 51

3.4. ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ ĐỐI VỚI HOẠT ĐỘ CỦA CPE PROTEASE
3.5. NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN THÍCH HỢP CHO QUÁ TRÌNH THỦY PHÂN CÁ PHÈN BẰNG CPE A VÀ CPE B TRONG LÊN MEN NƯỚC MẮM
3.5.1. Ảnh hưởng kích thước cá phèn đối với quá trình lên men nước mắm 56
3.5.2. Ảnh hưởng của tỉ lệ CPE A/NL đối với quá trình lên men nước mắm 61
3.5.3. Ảnh hưởng của tỉ lệ CPE B/ NL đối với quá trình lên men nước mắm 67
3.5.4. Thử nghiệm lên men nước mắm với CPE A và CPE B 74

Chương 4- KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 79

TÀI LIỆU THAM KHẢO 81
Chương 5- PHỤ LỤC
85

DANH MỤC CÁC BẢNG

1 Bảng 1.1. Thành phần hóa học của một số loài cá nước ngọt 6
2 Bảng 1.2. Thành phần hóa học một số loài cá biển 6
3 Bảng 1.3. Tính chất của proteinase kiềm và trung tính 25
4 Bảng 1.4. Tính chất proteinase từ nấm sợi 26
5 Bảng 1.5. Các các chế phẩm protease vi sinh vật và hãng sản xuất 27
6 Bảng 1.6. Danh sách enzym protease của Novozyme được sản xuất 28
bởi các vi sinh vật biến đổi gen.
7 Bảng 3.1. Độ ẩm canh trường nuôi cấy Asp. oryzae và Bac.subtilis 50
8 Bảng 3.2. Hoạt độ và hiệu suất thu nhân CPE từ canh trường Asp. 50
oryzae và Bac.subtilis bằng tác nhân tủa ethanol 96o và muối tủa bằng muối (NH4)2SO4
9 Bảng 3.3. Ảnh hưởng pH đối với hoạt độ của CPE A và CPE B 51
10 Bảng 3.4. Ảnh hưởng nhiệt độ đối với hoạt độ của CPE A và CPE B 53
11 Bảng 3.5. Ảnh hưởng kích thước cá phèn tới sự thay đổi trạng thái 57 cảm quan của các mẫu ĐCN và ĐC
12 Bảng 3.6. Ảnh hưởng kích thước cá phèn tới sự thay đổi hàm lượng 57
NT, NNH3 và Naa của các mẫu ĐCN và ĐC
13 Bảng 3.7. Ảnh hưởng tới tỉ lệ CPE A/NL sự thay đổi trạng thái cảm 61 quan của các mẫu.
14 Bảng 3.8.Ảnh hưởng tỉ lệ CPE A/NL tới sự thay đổi hàm lượng NT 62 (g/lít) của các mẫu .
15 Bảng 3.9.Ảnh hưởng tỉ lệ CPE A/NL tới sự thay đổi hàm lượng NNH3 63 (g/lít) của các mẫu

16 Bảng 3.10.Ảnh hưởng tỉ lệ CPE A/NL tới sự thay đổi hàm lượng Naa 64 (g/lít) của các mẫu
17 Bảng 3.11. Ảnh hưởng tỉ lệ CPE B/ NL tới sự thay đổi trạng thái cảm 67 quan của các mẫu
18 Bảng 3.12.Ảnh hưởng tỉ lệ CPE B/ NL tới sự thay đổi hàm lượng NT 69 (g/lít) của các mẫu
19 Bảng 3.13.Ảnh hưởng tỉ lệ CPE B/NL tới sự thay đổi hàm lượng NNH3 70 (g/lít) của các mẫu
20 Bảng 3.14.Ảnh hưởng tỉ lệ CPE B/ NL tới sự thay đổi hàm lượng Naa 71
(g/lít) của các mẫu
21 Bảng 3.15. So sánh kết quả lên men nước mắm với CPE A, CPE B 75
22 Bảng 3.16 . Thành phần acid amin trong nước mắm cá phèn được lên 77 men với CPE A và CPE B


DANH MỤC ĐỒ THỊ

1 Đồ thị 3.1: Ảnh hưởng pH đối với hoạt độ CPE A và CPE B. 52
2 Đồ thị 3.2.Ảnh hưởng kích thước cá phèn tới sự thay đổi hàm lượng NT của các mẫu ĐCN và ĐC.
3 Đồ thị 3.3.Ảnh hưởng kích thước cá phèn tới sự thay đổi hàm lượng NNH3 của các mẫu ĐCN và ĐC.
4 Đồ thị 3.4.Ảnh hưởng kích thước cá phèn tới sự thay đổi hàm lượng Naa của các mẫu ĐCN và ĐC.
5 Đồ thị 3.5.Ảnh hưởng tỉ lệ CPE A/NL tới sự thay đổi hàm lượng NT (g/lít) 63
6 Đồ thị 3.6.Ảnh hưởng tỉ lệ CPE A/NL tới sự thay đổi hàm lượng NNH3 (g/lít) 64
7 Đồ thị 3.7.Ảnh hưởng tỉ lệ CPE A/NL tới sự thay đổi hàm lượng Naa (g/lít) 65


[TABLE]
[TR]
[TD]8
[/TD]
[TD]Đồ thị 3.8.Ảnh hưởng tỉ lệ CPE B/NL tới sự thay đổi hàm lượng NT (g/lít)
[/TD]
[TD]70
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="colspan: 3"]9 Đồ thị 3.9.Ảnh hưởng tỉ lệ CPE B/ NL tới sự thay đổi hàm lượng NNH3 (g/lít) 71
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="colspan: 3"]10 Đồ thị 3.10.Ảnh hưởng tỉ lệ CPE B/ NL tới sự thay đổi hàm lượng Naa (g/lít) 72
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]


DANH MỤC BIỂU ĐỒ

[TABLE]
[TR]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="colspan: 3"]1 Biểu đồ 3.1: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt độ của CPE Asp. oryzae 54
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="colspan: 3"]2 Biểu đồ 3.2: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt độ của CPE Bac. subtilis 55
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]


DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ

[TABLE]
[TR]
[TD="colspan: 3"]1 Hình 1.1: Cá phèn một sọc (Upeneus mollucensis) 7
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="colspan: 3"]2 Sơ đồ 1.1. Quy trình sản xuất nước mắm truyền thống 8
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="colspan: 3"]3 Sơ đồ 1.2. Quy trình tổng quát thu nhận và tinh sạch enzym bromelin
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="colspan: 3"]4 Sơ đồ 2.1: Sơ đồ tiến hành thí nghiệm 38
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="colspan: 3"]5 Sơ đồ 2.2. Sơ đồ nghiên cứu protease 39
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]



MỞ ĐẦU

Protease là nhóm enzym được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau: Công nghiệp nhẹ, công nghiệp da, nông nghiệp, công nghiệp thực phẩm, Đặc biệt, nhiều công trình nghiên cứu ứng dụng protease trong chế biến thủy sản nhằm tăng năng suất và chất lượng sản phẩm.

Trong chế biến thuỷ sản, protease được sử dụng trong công nghiệp sản xuất nước mắm để rút ngắn thời gian chế biến. Cá Phèn là một nguồn cá tạp có giá trị kinh tế thấp, được sử dụng làm thức ăn gia súc. Việc sử dụng cá phèn làm nước mắm sẽ giúp tăng giá trị kinh tế cho nguồn cá tạp là một hướng quan trọng đang được các nhà khoa học Việt Nam quan tâm. Vì vậy, đề tài “Thu nhận enzym protease từ vi sinh vật và ứng dụng trong lên men nước mắm ngắn ngày” là cần thiết, góp phần ứng dụng những ưu thế của công nghệ sinh học để hoàn thiện công nghệ sản xuất nước mắm.

* Mục đích của luận văn:

Thu nhận protease từ canh trường nuôi Asp. oryzae và Bac.subtilis. Sau đó ứng dụng protease này vào trong quá trình lên men nước mắm ngắn ngày từ cá phèn.
* Nội dung nghiên cứu:
- Thu nhận chế phẩm enzym protease từ canh trường Asp. oryzae vàBac.subtilis, xác định điều kiện thích hợp cho chế phẩm enzym protease.
- Ứng dụng chế phẩm enzym protease vào quá trình lên men nước mắm cá phèn để rút ngắn thời gian lên men.