Ảnh hưởng của một số thông số công nghệ đến quy trình trích ly protein từ bèo tấm (Lemna minor) với sự hỗ trợ của enzyme cellulase

Bài viết khảo sát ảnh hưởng của một số thông số công nghệ (tỉ lệ enzyme:cơ chất, pH, nhiệt độ và thời gian) đến quá trình trích ly, kết quả cho thấy các mẫu có xử lí enzyme cho hiệu suất trích ly protein tăng xấp xỉ 2 lần so với mẫu không được xử lí enzyme trong cùng điều kiện.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ảnh hưởng của một số thông số công nghệ đến quy trình trích ly protein từ bèo tấm (Lemna minor) với sự hỗ trợ của enzyme cellulaseHội thảo khoa học khoa Công nghệ thực phẩm 2018 ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ ĐẾN QUY TRÌNH TRÍCH LY PROTEIN TỪ BÈO TẤM (LEMNA MINOR) VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA ENZYME CELLULASE Phạm Văn Đông*, Vy Thị Minh, Trần Chí Hải Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm Thành phố Hồ Chí Minh * Email: dong05dhdb2@gmail.com Ngày nhận bài: 07/7/2018; Ngày chấp nhận đăng: 12/7/2018 TÓM TẮT Trong nghiên cứu này, enzyme cellulase được sử dụng để hỗ trợ quá trình trích ly protein từ bèotấm. Sau khi tiến hành các thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của một số thông số công nghệ (tỉ lệ enzyme:cơchất, pH, nhiệt độ và thời gian) đến quá trình trích ly, kết quả cho thấy các mẫu có xử lí enzyme chohiệu suất trích ly protein tăng xấp xỉ 2 lần so với mẫu không được xử lí enzyme trong cùng điều kiện.Điều kiện hoạt động phù hợp nhất của enzyme cellulase trong thí nghiệm là môi trường có pH 5,5; nhiệtđộ xử lí mẫu 45oC trong thời gian 90 phút với tỉ lệ enzyme:cơ chất 30µL/g nguyên liệu. Tại điều kiệnnày, hàm lượng protein tổng trong dịch trích đạt 131,00 mg/g cao gấp 2,29 lần so với mẫu không sửdụng enzyme ở cùng điều kiện.Từ khoá: Bèo tấm, enzyme cellulase, trích ly protein 1. MỞ ĐẦU Bèo tấm (Duckweed) là loài thực vật đơn giản, thiếu thân hoặc lá, có hoặc không có rễ con, chủ yếusinh sản vô tính, sống trôi nổi trên mặt nước. Thành phần và hàm lượng các hợp chất hóa học trong bèobao gồm: 6,8-45% protein, 14,1-43,6% carbohydrate, 1,8-9,2% lipit, 12-27,6% khoáng và nhiều hợpchất khác. Ở điều kiện sinh trưởng tốt, hàm lượng protein có thể lên đến 45%, tương đương với lượngprotein có trong đậu nành [1]. Nhóm protein này chứa khoảng 5% lysin, 3% methionin + cysteine (lưuhuỳnh có chứa các axit amin) và 8% phenylalanine + tyrosine. Các axit amin này rất cần thiết cho conngười theo khuyến cáo của WHO [2]. Việc sử dụng enzyme cellulase để hỗ trợ cho quá trình trích lycác hợp chất bên trong tế bào đã được tiến hành trong nhiều nghiên cứu trước đó. Năm 1995, JoëlFleurence và cộng sự tiến hành khảo sát và đánh giá ảnh hưởng của pH, nhiệt độ đến hoạt động củanhóm enzyme (carrageenase, xylanase, P-agarase, cellulase) giúp phân cắt thành tế bào để hỗ trợ quátrình thu nhận protein tốt hơn [3]. Gần đây, P. Martosuyono (2015) cũng cho thấy ảnh hưởng của các sốyếu tố (nồng độ enzyme, pH, nhiệt độ và thời gian) trong quy trình thuỷ phân rong biển khi sử dụngenzyme cellulase [4]. Dựa trên cơ sở đó, trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành khảo sát ảnh hưởng của các thông sốcông nghệ (tỉ lệ enzyme:cơ chất, pH, nhiệt độ, thời gian) đến quy trình trích ly protein từ bèo tấm vớisự hỗ trợ của enzyme cellulase. Đây là nghiên cứu tiền đề cho các nghiên cứu sâu hơn về trích ly proteintừ bèo tấm, một nguồn nguyên liệu đầy tiềm năng nhưng vẫn chưa được quan tâm đúng mức. 106 Phạm Văn Đông, Vy Thị Minh, Trần Chí Hải 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU2.1. Vật liệu nghiên cứu Bèo tấm được thu nhận từ đầm rau nhúc tại xã Tân Hoà Thành, huyện Tân Phước, tỉnh Tiền Giang.Bèo tươi sau khi thu nhận được làm sạch, loại bỏ tạp chất, phân loại, phơi khô, nghiền nhỏ và sàng quarây 0,3mm. Phần qua rây có độ ẩm không quá 5% được đóng gói, bảo quản trong các túi zip. Enzymecellulase được thu nhận từ nấm mốc Trichoderma reesei của hãng Novozymes, với tên thương mại làViscozyme Cassava C, được mua tại công ty TNHH Brenntag Việt Nam. Enzyme này có hoạt lực 100FBG/g.2.2. Phương pháp nghiên cứu2.2.1. Chuẩn bị mẫu thử Mẫu bèo tấm nguyên liệu được cân chính xác 2.00g, hoà trộn trong nước cất với tỉ lệ 1:20 (w/v),điều chỉnh pH bằng acid HCl 2N, để trong bể ổn nhiệt ở nhiệt độ khảo sát (khoảng 5 phút); sau đó bắtđầu bổ sung enzyme, tính thời gian ủ mẫu. Kết thúc thời gian trích ly, mẫu được đem ly tâm tách cặn ở5500 vòng/phút trong 15 phút. Dịch trích ly được xác định thể tích bằng ống đong 50 ml, bảo quản tronglọ chứa mẫu và đem xác định các chỉ tiêu cần theo dõi.2.2.2. Bố trí thí n ...