Ảnh hưởng của một số thông số công nghệ trong quá trình thủy phân protein để sản xuất protein hydrolysate từ tảo Spirulina

Nghiên cứu này tập trung khảo sát quá trình thủy phân tảo Spirulina bởi các chế phẩm protease như Alcalase, Protamex và Favourzyme để thu nhận protein hydrolysate có hoạt tính sinh học cao. Khi khảo sát các yếu tố như pH, nhiệt độ, tỉ lệ enzyme/nguyên liệu
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ảnh hưởng của một số thông số công nghệ trong quá trình thủy phân protein để sản xuất protein hydrolysate từ tảo SpirulinaKỷ yếu hội thảo khoa học – Phân ban Công nghệ thực phẩm ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ TRONG QUÁ TRÌNH THỦY PHÂN PROTEIN ĐỂ SẢN XUẤT PROTEIN HYDROLYSATE TỪ TẢOSPIRULINA Nguyễn Ngọc Tuyền1, Trần Nữ Duyên Mai1, Văn Thụy Kiều Khanh1, Đào Thị Tuyết Mai1, Trần Chí Hải1,* Khoa Công nghệ Thực phẩm, Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP. Hồ Chí Minh 1 * Email: haitc@cntp.edu.vn Ngày nhận bài: 15/62017; Ngày chấp nhận đăng: 2/7/2017 TÓM TẮT Nghiên cứu này tập trung khảo sát quá trình thủy phân tảo Spirulina bởi các chế phẩmprotease như Alcalase, Protamex và Favourzyme để thu nhận protein hydrolysate có hoạt tínhsinh học cao. Khi khảo sát các yếu tố như pH, nhiệt độ, tỉ lệ enzyme/nguyên liệu, thời gian thủyphân của mỗi loại enzyme lên hoạt tính kháng oxi hóa của dịch thủy phân thì mẫu được thủyphân bằng enzyme Alcalase cho dịch trích có hoạt tính sinh học là cao nhất với điều kiện thủyphân tối ưu tại pH 8; nhiệt độ 50oC; nồng độ 1,0%; thời gian 120 phút. Khi đó, hoạt tính khángoxi hóa đạt 1604,23 mg vitamin C/L và hiệu suất thủy phân protein đạt 69,43%.Từ khóa: enzyme protease, protein hydrolysate, Spirulina. 1. GIỚI THIỆU Tảo Spirulina là một loài khuẩn lam có hình xoắn ốc và là loại Cyanobacterium có nhiềubào tử, thuộc lớp Cyanophyta. Hội nghị thực phẩm thế giới của Liên hợp quốc tuyên bốSpirulina là thực phẩm tốt nhất cho tương lai và nó đang dần trở nên phổ biến rộng rãi trongnhững năm gần đây như là một thực phẩm chức năng [1]. Trong tảo Spirulina chứa một lượnglớn protein với khả năng tiêu hóa tương đối cao do cấu trúc của tế bào mucopolysaccharide [2].Ngoài ra, protein từ tảo cũng được đánh giá cao nhờ khả năng kháng oxi hóa và kháng khuẩn[3]. Hơn nữa, các nghiên cứu chỉ ra rằng khả năng kháng oxi hóa tăng lên khi sử dụng các chếphẩm protease để thủy phân protein do sự giảm kích thước của các peptide thu được [4]. Sựthay đổi về kích cỡ, mức độ và thành phần của các axit amin và các peptide có mối quan hệ mậtthiết với khả năng kháng oxy hoá của dịch protein thủy phân [5]. Vì vậy, trong nghiên cứu nàyquá trìnhthu nhận protein hydrolysate từ tảo Spirulina bằng cách thủy phân tảo bởi ba loạienzyme Alcalase, Flavourzyme và Protamex đã được thực hiện. Đồng thời, sản phẩm sau thủyphân tiến hành đánh giá hoạt tính sinh học. Nghiên cứu này tạo tiền đề cho các nghiên cứu sâuhơn về xác định trình tự của các đoạn peptide có hoạt tính sinh học cũng như các nghiên cứuthủy phân trên các đối tượng protein khác. 39 Nguyễn Ngọc Tuyền, Trẫn Nữ Duyên Mai, Văn Thụy Kiều Khanh, Đào Thị Tuyết Mai, Trần Chí Hải 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU2.1. Nguyên liệu Nguyên liệu sử dụng là tảo Spirulina tươi dạng viên đóng hộp được mua từ Công tyTNHH công nghệ sinh học Vina Tảo Spirulina với các thành phần chủ yếu trong một viên tảo(10±0,02g) bao gồm: nước 89±0,01%, chất khô 11±0,04% và protein 59,27±0,03% so vớihàm lượng chất khô, sau đó vận chuyển lạnh về phòng thí nghiệm và được bảo quản ở ngăn đátủ lạnh cho đến khi sử dụng. Enzyme Alcalase, Protamex và Flavourzyme sử dụng để thủy phân nguyên liệu được muatừ công ty Novozymes A/S (Bagsvaerd, Denmark). Alcalase® 2.4 L là loại endoprotease đượcthu nhận từ vi khuẩn Bacillus licheniformis có hoạt tính 2,4U/g chế phẩm, điều kiện thích hợpcủa enzyme là pH=7-9 và nhiệt độ 40-65oC. Protamex kết hợp cả hai loại endoprotease vàexopeptidase được thu nhận từ vi khuẩn Bacillus licheniormis và Bacillus amyloliqueaciens cóhoạt tính 1,5U/g chế phẩm, điều kiện thích hợp của enzyme là pH=5,5-7,5 và nhiệt độ 35-60oC.Flavourzyme kết hợp cả hai loại endoprotease và exopeptidase thu nhận từ nấm Aspergillusoryzae có hoạt tính 500U/g chế phẩm, điều kiện thích hợp của enzyme là pH=5-7 và nhiệt độ50-55oC. Hóa chất: DPPH xuất xứ từ Đức và thuốc thử Nessler được mua tại Công ty TNHH Hóachất và Công nghệ Khai Vũ (số 7 Nam Quốc Cang, phường Phạm Ngũ Lão, quận 1, Tp. HCM).2.2. Phương pháp nghiên cứu2.2.1. Quy trình thủy phân tảo Spirulina bằng các chế phẩm enzyme Nguyên liệu được rã đông sau đó bổ sung nước với tỉ lệ nguyên liệu:nước là 1:10 (w/v).Hỗn hợp được xử lý với sóng siêu âm ở công suất 12,5 (w/g) trong 5 phút, sau đó tiến hànhkhảo sát các yếu tố như:2.2.1.1. Khảo sát nồng độ chế phẩm enzyme Các thông số cố định: pH 7, nhiệt độ thủy phân 50oC, thời gian 120 phút. Với nồng độenzyme khác nhau (0%, 0,5%, 1,0%, 1,5%, 2,0%, 2,5%).2.2.1.2. Khảo sát pH môi trường Các t ...