Luận Văn Tìm hiểu quy trình sản xuất enzyme bromelain từ vỏ dứa

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU . .1
1.1. Đặt vấn đề . 1
1.2. Mục tiêu dề tài . .2
1.2.1. Mục tiêu tổng quát . .2
1.2.2. Mục tiêu cụ thể . 2
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN . .3
2.1. Giới thiệu sơ luợc về enzyme . .3
2.2. Enzyme protease . 4
2.2.1.Giới thiệu sơ lược các enzyme protease . 5
2.2.1.1. Protease động vật . .5
2.2.1.2 Protease thực vật . 5
2.2.1.3. Protease vi sinh vật . .6
2.2.2. Ứng dụng enzyme protease . .9
2.3. Enzyme bromelain thu nhận từ vỏ dứa . .11
2.3.1. Giới thiệu enzyme bromelain . 11
2.3.2. Tính chất vật lí của enzyme bromelain . .11
2.3.3. Tính chất hoá học của enzyme bromelain . .12
2.3.3.1. Cấu tạo hoá học . 12
2.3.3.2. Cấu trúc không gian của bromelain . .12
2.3.4. Hoạt tính của enzyme bromelain . .13
2.3.4.1. Cơ chế tác động . 13
2.3.4.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính enzyme Bromelain . 14
2.3.5. Ứng dụng của enzyme Bromelain . .15
2.3.5.1. Trong công nghiệp thực phẩm . .15
2.3.6. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về enzyme bromelain . .16
2.3.6.1. Tình hình nghiên cứu enzyme bromelain trong nước . .16
2.3.6.2. Tình hình nghiên cứu enzyme bromelain ngoài nước . .17
SVTH: Phan Thị Ngọc Châu ii




Tìm hiểu quy trình sản xuất enzyme bromelain từ vỏ dứa
CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . .18
3.1. Vật liệu và hóa chất . .18
3.1.1. Nguyên liệu . .18
3.1.2. Hóa chất . 18
3.1.3. Thiết bị . .18
3.2. Quy trính tách chiết Enzyme Bromelain . .19
3.2.1. Thuyết minh quy trình . .20
3.2.2. khảo sát các tác nhân tủa enzyme bằng cồn 960, muối Ammonium
sulfate (NH4)2SO4 và aceton (CH3COCH3) . .20
3.2.2.1 Nguyên tắc . .20
3.2.2.2. Tủa enzyme bằng cồn 960 . .20
3.2.2.3. Tủa enzyme bằng muối Ammonium sulfate (NH4)2SO4 . 21
3.2.2.4. Tủa enzyme bằng aceton (CH3COCH3) . .21
3.2.3. Phương pháp xác định hàm lượng protein và hoạt tính bromelain từ dịch
chiết enzyme . .22
3.2.3.1. Xác định hàm lượng protein bằng phương pháp Bradford . 22
3.3. Enzyme cố định . .28
3.3.1. Định nghĩa enzyme cố định . 28
3.3.2. Tính chất ưu và nhược điểm của enzyme cố định . 29
3.2.2.1. Ưu điểm . .29
3.3.2.2. Nhược điểm . 29
3.3.3. Một số phương pháp cố định enzyme . 30
3.3.3.1. Phương pháp liên kết enzyme với vật liệu cố định (carrier binding)
.30
3.3.3.2. Phương pháp hấp thụ vật lí (physical adsorption) . .30
3.3.3.4. Phương pháp khâu mạch (cross - linking) . .32
3.3.4. Cố định enzyme bromelain trên cơ chất Natrialginate bằng phương pháp
nhốt . 33
3.3.4.1. Đặc điểm, tính chất của Natrialginate . .33
SVTH: Phan Thị Ngọc Châu iii




Tìm hiểu quy trình sản xuất enzyme bromelain từ vỏ dứa
3.3.4.2. Tạo dung dịch Natrialginate 3% . .33
3.3.4.3. Tiến hành cố định . 33
3.3.4.4. Phương pháp xác định hiệu suất cố định protein và hiệu suất cố định
hoạt tính của enzyme cố định . .33
3.3.5. Phương pháp khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố lý hóa đến hoạt tính của
enzyme bromelain được cố định trên Natrialginate . .34
3.3.5.1. Khảo sát ảnh hưởng của pH . .34
3.3.5.2. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ . 34
3.3.5.3. Khảo sát độ bền nhiệt . 35
3.3.5.4. Khảo sát số lần tái sử dụng bromelain cố định trên Natrialginate.35
3.3.6. Tinh sạch enzyme bromelain bằng sắc ký lọc gel . .35
3.3.6.1. Nguyên tắc . .36
3.3.6.2. Thiết bị và hóa chất . 36
3.3.6.3. Các bước tiến hành . .36
3.3.6.4. Tính hiệu suất về hoạt tính enzyme Bromelain và độ tinh sạch của
enzyme sau tinh sạch bằng sắc ký lọc gel . .38
3.3.7. Xác định trọng lượng phân tử enzyme Bromelain bằng phương pháp
điện di trên gel polyacrylamid (SDS - PAGE) . 39
3.3.7.1. Nguyên tắc . .39
3.3.7.2. Thiết bị và hóa chất . 39
3.3.7.3. Phương pháp . .41
3.3.7.4. Xác định trọng lượng phân tử của enzyme Bromelain . 43
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ . 44
4.1. Kết luận . .44
4.2. Kiến nghị . .44
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 46

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Hầu như mọi phản ứng hóa học trong cơ thể sống đều cần phải có vai trò xúc
tác của enzyme - chất xúc tác sinh học. Chính vì vậy, những nghiên cứu về enzyme
đã thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học ở các lĩnh vực liên quan khác nhằm
tìm ra được những công dụng khác nhau của mỗi enzyme. Nghiên cứu về công nghệ
enzyme đã được tiến hành bởi nhiều tác giả như sử dụng phủ tạng của lò mổ để sản
xuất pancrease, pepsin, tripsin, sử dụng mầm mạ để sản xuất amylase. Đã có những
thử nghiệm công nghệ như sản xuất amino acid từ nhộng tằm bằng protease, bột
protein thịt bằng enzyme bromelain từ vỏ dứa .
Nghiên cứu enzyme còn có ý nghĩa thực tiễn rất quan trọng, đối với một số
bệnh, đặc biệt là bệnh mang tính di truyền, có thể do thiếu hay mất hẳn một hoặc số
enzyme trong các mô, các điều kiện không bình thường cũng có thể xuất hiện do
hoạt tính dư thừa của một số enzyme đặc hiệu. Do đó xác định hoạt tính của một số
enzyme trong huyết tương, hồng cầu hoặc trong các mô là rất quan trọng trong việc
chẩn đoán bệnh. Enzyme đã trở thành các công cụ thực tế quan trọng không những
trong y học mà cả trong công nghệ hóa học, trong chế biến thực phẩm Đối với
nước ta nguồn enzyme từ thực vật có triển vọng lớn vì nguồn nghiên liệu rất phong
phú ( dứa, đu đủ, ). Trong quá trình chế biến dứa đóng hộp chỉ sử dụng một phần
của quả dứa, phần còn lại là phụ phẩm. Nếu tận dụng được nguồn phế phẩm thì vừa
có thể giảm thiểu chất hữu cơ gây ô nhiễm môi trường vừa có thể sản xuất sản phẩm
enzyme bromelain có từ cây dứa. Enzyme bromelain có ba hoạt tính khác nhau:
peptidase, amidase, esterase có thể phân hủy cả cơ chất tự nhiên lẫn cơ chất tổng
hợp, chúng có giá trị kinh tế cao.
Từ những lợi ích của enzyme bromelain mang lại, được sự chấp nhận của
Khoa Môi Trường và Công Nghệ Sinh Học, Trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ
Thành Phố Hồ Chí Minh, chúng tôi xin tiến hành thực hiện khóa luận “Tìm hiểu
quy trình sản xuất enzyme bromelain từ vỏ dứa”.

1.2. Mục tiêu dề tài
1.2.1. Mục tiêu tổng quát
Quy trình sản xuất enzyme bromelain từ vỏ dứa.
Cố định enzyme bromelain trên Natrialginate.
1.2.2. Mục tiêu cụ thể
Thu nhận dịch enzyme bromelain từ vỏ dứa.
Khảo sát các tác nhân tủa enzyme bằng cồn 960, muối Ammonium sulfate
((NH4)2SO4 ) và aceton ( CH3COCH3 ).
Cố định enzyme bromelain trên Natrialginate.
Tinh sạch enzyme bromelain.
Xác định trọng lượng phân tử enzyme bromelain bằng phương pháp điện di.





̃̃̃̃̃̃āā̃̃̃̃̃̃̃̃̃āā̃̃̃̃̃̃̃̃̃