Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu tách chiết và ứng dụng enzyme protease từ tôm sú Penaeus monodon vào chế biến thủy sản (Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu tách chiết và ứng dụng enzyme protease từ tôm sú Penaeus monodon vào chế biến thủy sản (Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu tách chiết và ứng dụng enzyme protease từ tôm sú Penaeus monodon vào chế biến thủy sản (Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu tách chiết và ứng dụng enzyme protease từ tôm sú Penaeus monodon vào chế biến thủy sản (Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu tách chiết và ứng dụng enzyme protease từ tôm sú Penaeus monodon vào chế biến thủy sản (Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu tách chiết và ứng dụng enzyme protease từ tôm sú Penaeus monodon vào chế biến thủy sản (Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu tách chiết và ứng dụng enzyme protease từ tôm sú Penaeus monodon vào chế biến thủy sản (Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu tách chiết và ứng dụng enzyme protease từ tôm sú Penaeus monodon vào chế biến thủy sản (Luận án tiến sĩ)
y o c u -tr a c k c BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG Nguyễn Lệ Hà NGHIÊN CỨU TÁCH CHIẾT VÀ ỨNG DỤNG ENZYME PROTEASE TỪ TÔM SÚ PENAEUS MONODON VÀO CHẾ BIẾN THỦY SẢN LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Nha Trang 2011 d o m o w w w d o C lic k to bu y bu to k lic C w w w N O W ! h a n g e Vi e N PD ! XC er O W F- w m h a n g e Vi e w PD XC er F- c u -tr a c k c y o c u -tr a c k c BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG Nguyễn Lệ Hà NGHIÊN CỨU TÁCH CHIẾT VÀ ỨNG DỤNG ENZYME PROTEASE TỪ TÔM SÚ PENAEUS MONODON VÀO CHẾ BIẾN THỦY SẢN Chuyên ngành: Công nghệ Chế biến Thủy sản Mã số: 62 54 10 05 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS TS TRẦN THỊ LUYẾN PGS TS ĐỒNG THỊ THANH THU Nha Trang 2011 d o m o w w w d o C lic k to bu y bu to k lic C w w w N O W ! h a n g e Vi e N PD ! XC er O W F- w m h a n g e Vi e w PD XC er F- c u -tr a c k c y o c u -tr a c k c LỜI CÁM ƠN Trong trình nghiên cứu thực luận án, nhận quan tâm tận tình q thầy hướng dẫn khoa học, tập thể, cá nhân trường, góp phần vào hịan thành luận án Tơi xin chân thành gửi lời cám ơn sâu sắc tới cô giáo hướng dẫn: GS.TS Trần Thị Luyến, Nguyên Hiệu phó trường Đại học Nha Trang, PGS.TS Đồng Thị Thanh Thu, Ngun Trưởng mơn Hóa sinh trường Đại học tổng hợp TPHCM, người hết lòng bảo tận tình, thường xuyên theo dõi trình thực luận án, góp phần làm nên kết luận án Xin chân thành cảm ơn PGS TS Nguyễn Tiến Thắng, CN Đỗ Thị Tuyến, Viện Sinh học Nhiệt đới Thành phố Hồ Chí Minh, Th.S Nguyễn Thị Nguyệt Thu, Trưởng phòng Miễn dịch Viện Pasteur Thành phố Hồ Chí Minh, PGS TS Ngơ Đăng Nghĩa ý kiến đóng góp giúp đỡ trình thực nghiệm Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Phòng Sau đại học Trường Đại học Nha Trang, Ban giám hiệu Viện Công nghệ Sinh học & Thực phẩm Trường Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh tạo điều tiện thuận lợi cho tơi trình học tập, nghiên cứu bảo vệ luận án Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, người thân, bạn bè quan tâm, chia sẻ khó khăn động viên để tơi hồn thành công việc Nguyễn Lệ Hà d o m o w w w d o C lic k to bu y bu to k lic C w w w N O W ! h a n g e Vi e N PD ! XC er O W F- w m h a n g e Vi e w PD XC er F- c u -tr a c k c y o c u -tr a c k c LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu kết nêu luận án trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận án d o m o w w w d o C lic k to bu y bu to k lic C w w w N O W ! h a n g e Vi e N PD ! XC er O W F- w m h a n g e Vi e w PD XC er F- c u -tr a c k c y o c u -tr a c k c MỤC LỤC TRANG DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT i DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU i DANH SÁCH HÌNH ii DANH SÁCH BẢNG vii DANH SÁCH SƠ ĐỒ viii MỞ ĐẦU Chương 1- TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU VỀ TÔM SÚ Penaeus monodon 1.1.1 Cấu tạo đặc điểm sinh học tôm sú 1.1.2 Tập tính ăn tơm sú 1.2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ENZYME VÀ PROTEASE TRONG THỦY SẢN 1.2.1 Giới thiệu chung enzyme 1.2.2 Phương pháp tách làm enzyme 1.2.3 Giới thiệu phương pháp sắc ký lọc gel 1.2.4 Protease động vật thủy sản 11 12 1.3 NHỮNG ỨNG DỤNG CỦA ENZYME TỪ CÁ VÀ THỦY SẢN VÀO MỤC ĐÍCH THỰC PHẨM 14 1.3.1 Sự phân giải có chọn lọc mô thịt cá thủy sản 15 1.3.2 Sử dụng enzyme protease chiết rút carotenoprotein từ phế liệu q trình chế biến lồi giáp xác 18 1.3.3 Sử dụng protease vào thu nhận chitin protein từ phế thải chế biến tôm 19 1.3.4 Ứng dụng protease chiết rút từ cá thủy sản thay rennet sản xuất phomai 20 1.3.5 Sử dụng enzyme protease sản xuất dịch cá (nước mắm) 20 1.3.6 Sử dụng protease sản xuất bột đạm cá thủy phân 21 d o m o w w w d o C lic k to bu y bu to k lic C w w w N O W ! h a n g e Vi e N PD ! XC er O W F- w m h a n g e Vi e w PD XC er F- c u -tr a c k c y o c u -tr a c k c 1.4 CAROTENOPROTEIN TRONG ĐỘNG VẬT THUỶ SẢN VÀ MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP CHIẾT RÚT 23 1.4.1 Carotenoid 23 1.4.2 Astaxanthin 24 1.4.3 Carotenoprotein 29 1.4.4 Một số phương pháp chiết rút carotenoprotein từ phế liệu chế biến động vật giáp xác 33 1.5 CÁC NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC VỀ ỨNG DỤNG CỦA ENZYME PROTEASE TỪ ĐỘNG VẬT THỦY SẢN 37 Chương 2- NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 41 2.1 NGUYÊN VẬT LIỆU DÙNG TRONG NGHIÊN CỨU 41 2.1.1 Nguyên liệu để tách chiết tinh enzyme 41 2.1.2 Nguyên liệu dùng trình ứng dụng enzyme protease vào thủy 41 phân 2.1.3 Hóa chất dùng nghiên cứu 42 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 42 2.2.1 Thu nhận protease tinh 42 2.2.2 Khảo sát tính chất protease sau tinh 47 2.2.3 Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm enzyme CPE thu nhận từ đầu tôm sú vào thủy phân protein từ hỗn hợp máu gan cá basa 52 2.2.4 Tối ưu hóa q trình thủy phân hỗn hợp máu gan cá basa 55 2.2.5 Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm enzyme thu nhận từ đầu tôm sú vào thủy phân phế liệu đầu vỏ tôm thu nhận carotenoprotein 55 2.2.6 Tối ưu hóa q trình thủy phân thu nhận carotenoprotein 60 2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐÃ ÁP DỤNG 61 2.4 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 62 Chương 3- KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BIỆN LUẬN 63 3.1 NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH TINH SẠCH PROTEASE TỪ GAN TỤY VÀ ĐẦU TÔM SÚ 63 d o m o w w w d o C lic k to bu y bu to k lic C w w w N O W ! h a n g e Vi e N PD ! XC er O W F- w m h a n g e Vi e w PD XC er F- c u -tr a c k c y o c u -tr a c k c 3.1.1 Các thơng số cho q trình thu nhận chế phẩm protease từ gan tụy đầu tôm sú 63 3.1.2 Thu nhận protease tinh từ chế phẩm enzyme gan tụy đầu tôm sú Penaeus monodon sắc ký lọc gel 70 3.2 MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA PROTEASE SAU TINH SẠCH TỪ GAN TỤY VÀ ĐẦU TÔM SÚ 76 3.2.1 Trọng lượng phân tử protease gan tụy đầu tôm 76 3.2.2 Ảnh hưởng nhiệt độ đến hoạt độ protease sau tinh 83 3.2.3 Độ bền nhiệt protease sau tinh 85 3.2.4 Ảnh hưởng pH đến hoạt độ protease gan tụy đầu tôm 88 3.2.5 Ảnh hưởng nồng độ muối ăn đến hoạt độ protease sau tinh 90 3.2.6 Ảnh hưởng số kim loại chất ức chế đến hoạt độ protease tôm sú sau tinh 92 3.2.7 Động học protease gan tụy tôm sau tinh 97 3.3 NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH THỦY PHÂN HỖN HỢP MÁU VÀ GAN CÁ BA SA BẰNG CHẾ PHẨM ENZYME PROTEASE TÁCH CHIẾT TỪ ĐẦU TÔM SÚ 101 3.3.1 So sánh trình thủy phân chế phẩm enzyme protease đầu tôm hỗn hợp máu gan cá basa tươi gia nhiệt 101 3.3.2 Ảnh hưởng nồng độ chế phẩm enzyme protease đến trình thủy phân hỗn hợp máu gan cá basa gia nhiệt 103 3.3.3 Ảnh hưởng nhiệt độ tới trình thủy phân hỗn hợp máu gan cá gia nhiệt 106 3.3.4 Ảnh hưởng thời gian đến trình thủy phân hỗn hợp máu gan cá gia nhiệt 107 3.4 TỐI ƯU HĨA Q TRÌNH THỦY PHÂN HỖN HỢP MÁU VÀ GAN CÁ BASA BẰNG CHẾ PHẨM ENZYME TỪ ĐẦU TÔM SÚ 109 3.4.1 Xác định yếu tố ảnh hưởng đến trình thủy phân 109 3.4.2 Xác định tiêu tối ưu 110 d o m o w w w d o C lic k to bu y bu to k lic C w w w N O W ! h a n g e Vi e N PD ! XC er O W F- w m h a n g e Vi e w PD XC er F- c u -tr a c k c y o c u -tr a c k c 3.4.3 Thiết lập phương trình hồi qui trình thủy phân 110 3.4.4 Phân tích yếu tố ảnh hưởng, tìm thơng số tối ưu trình thủy phân 114 3.4.5 Sơ đánh giá chất lượng dịch thủy phân thu 121 3.5 NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH THỦY PHÂN THU NHẬN BỘT CAROTENOPROTEIN TỪ ĐẦU VÀ VỎ TÔM BẰNG CHẾ PHẨM ENZYME PROTEASE TÁCH CHIẾT TỪ ĐẦU TÔM SÚ 123 3.5.1 Thành phần phế liệu đầu vỏ tôm sú 123 3.5.2 Xác định điểm đẳng điện dịch thủy phân phế liệu đầu vỏ tôm 124 3.5.3 Nghiên cứu trình thủy phân phế liệu đầu, vỏ tôm thu nhận bột carotenoprotein 126 3.6 TỐI ƯU HĨA Q TRÌNH THỦY PHÂN PHẾ LIỆU ĐẦU, VỎ TÔM THU SẢN PHẨM BỘT CAROTENOPROTEIN 140 3.6.1 Xác định yếu tố ảnh hưởng đến trình thủy phân 141 3.6.2 Xác định tiêu tối ưu trình thủy phân 142 3.6.3 Thiết lập phương trình hồi qui hàm lượng carotenoid CP xác định thông số tối ưu trình thủy phân thu nhận carotenoprotein giàu carotenoid 142 3.6.4 Thiết lập phương trình hồi qui hàm lượng protein AP xác định thơng số tối ưu q trình thủy phân thu nhận carotenoprotein giàu protein 149 3.6.5 Kiểm tra tính tương thích tiêu tối ưu vào thực nghiệm 156 3.6.6 Sơ đánh giá chất lượng bột carotenoprotein thu nhận từ phế liệu tôm theo thông số tối ưu hóa 158 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 161 DANH MỤC CƠNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 164 TÀI LIỆU THAM KHẢO 165 PHỤ LỤC d o m o w w w d o C lic k to bu y bu to k lic C w w w N O W ! h a n g e Vi e N PD ! XC er O W F- w m h a n g e Vi e w PD XC er F- c u -tr a c k c y o c u -tr a c k c DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DC Dịch chiết CPE Chế phẩm enzyme ĐC Đối chứng PI Điểm đẳng điện S Nồng độ chất V Vận tốc phản ứng thủy phân PMSF Phenylmethyl sulphonyl fluoride SBTI Soybean trypsin inhibitor TLCK Tosyl-lysine chloromethyl ketone TPCK Tosil-phenyl chloromethyl ketone EDTA Ethylene diamine tetraacetic acid DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU HL Hàm lượng peptid acid amin mạch ngắn CP Hàm lượng carotenoid AP Hàm lượng protein hòa tan T Nhiệt độ thủy phân C Nồng độ chế phẩm enzyme tg Thời gian thủy phân d o m o w w w d o C lic k to bu y bu to k lic C w w w N O W ! h a n g e Vi e N PD ! XC er O W F- w m h a n g e Vi e w PD XC er F- c u -tr a c k c y o c u -tr a c k c DANH SÁCH HÌNH Hình Tên hình 1.1 Cấu tạo ngồi tơm sú Trang 1.2 Nguyên tắc hoạt động số loại sắc ký 10 1.3 Tách phân tử lọc gel 11 1.4 Cấu trúc hóa học số carotenoid 25 1.5 Các dạng astaxanthin 28 2.1 Hệ thống sắc ký cột áp suất thấp Bio-Rad 46 2.2 Thiết bị điện di 48 3.1 Ảnh hưởng dung môi tỉ lệ gan tụy:dung môi (w/v) đến hiệu suất thu nhận protease dịch chiết từ gan tụy tôm sú 3.2 Ảnh hưởng dung môi tỉ lệ đầu tôm:dung môi (w/v) đến hiệu suất thu nhận protease dịch chiết từ đầu tôm sú 3.3 69 Ảnh hưởng tác nhân nồng độ kết tủa đến hoạt độ riêng protease chế phẩm enzyme từ đầu tôm sú 3.8 67 Ảnh hưởng tác nhân nồng độ chất kết tủa đến hoạt độ riêng protease chế phẩm enzyme từ gan tụy tôm sú 3.7 66 Ảnh hưởng thời gian chiết rút đến hoạt độ protease dịch chiết từ gan tụy đầu tôm sú 3.6 66 Ảnh hưởng dung môi tỉ lệ đầu tôm:dung môi (w/v) đến hoạt độ riêng dịch chiết từ đầu tôm sú 3.5 64 Ảnh hưởng dung môi tỉ lệ nội tạng:dung môi (w/v) đến hoạt độ riêng dịch chiết từ gan tụy tôm sú 3.4 64 69 Ảnh hưởng thời gian kết tủa đến hoạt độ riêng protease chế phẩm enzyme từ gan tụy đầu tôm sú 70 3.9 Sắc ký đồ lọc gel chế phẩm protease tủa (NH 4)2SO4 từ đầu tôm 73 3.10 Sắc ký đồ lọc gel chế phẩm protease tủa ethanol từ đầu tôm sú 73 d o m o w w w d o C lic k to bu y bu to k lic C w w w N O W ! h a n g e Vi e N PD ! XC er O W F- w m h a n g e Vi e w PD XC er F- c u -tr a c k c ... VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG Nguyễn Lệ Hà NGHIÊN CỨU TÁCH CHIẾT VÀ ỨNG DỤNG ENZYME PROTEASE TỪ TÔM SÚ PENAEUS MONODON VÀO CHẾ BIẾN THỦY SẢN Chuyên ngành: Công nghệ Chế biến Thủy sản. .. Đề tài “ Nghiên cứu tách chiết ứng dụng enzyme protease từ tôm sú Penaeus monodon vào chế biến thủy sản? ?? tiến hành với mong muốn kiếm tìm hiểu biết đầy đủ enzyme protease tôm nhằm đáp ứng nhu... Mục đích chung đề tài nghiên cứu tách chiết protease từ tơm sú ni Penaeus monodon tính chất nó, nghiên cứu ứng dụng enzyme thuỷ phân protein vài phế liệu chế biến thuỷ sản (máu gan cá basa Pangasiadon