MS: DHKHTN-LVHH-HC022

SỐ TRANG: 92

NGÀNH: HÓA HỌC

CHUYÊN NGÀNH: HỮU CƠ

TRƯỜNG: ĐHKHTN TPHCM

NĂM: 2009

CẤU TRÚC LUẬN VĂN

MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1

Chương 1 TỔNG QUAN ................................................................................... 2

1.1 GIỚI THIỆU VỀ ENZYME PAPAIN ...................................................... 2

1.1.1 Cysteine protease ................................................................................. 2

1.1.2 Papain .................................................................................................... 2

1.1.2.1 Nguồn gốc ....................................................................................... 2

1.1.2.1.1. Giới thiệu về cây đu đủ. .......................................................... 3

1.1.2.1.2. Phân bố sinh thái của cây đu đủ. ............................................ 4

1.1.2.1.3. Hoạt tính sinh học và công dụng của một số chất có trong

cây đu đủ

................................................................................................. 4

1.1.2.2 Tính chất của papain ..................................................................... 5

1.1.2.2.1 Tính chất vật lý ......................................................................... 5

1.1.2.2.2 Tính chất hóa học ..................................................................... 5

a) Cấu tạo hóa học ........................................................................... 5

b) Cấu trúc không gian ..................................................................... 6

c) Cấu trúc tâm hoạt động của papain ............................................. 7

d) Phản ứng của papain ................................................................... 7

e. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác của papain ................ 9

1.1.2.3 Ứng dụng của enzyme papain ................................................. 10

1.1.2.3.1 Trong y học: ....................................................................... 10

1.1.2.3.2 Trong công nghiệp thực phẩm: .......................................... 10

1.1.2.3.3 Trong các ngành công nghiệp khác: .................................. 10

1.2 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA BÁNH DẦU ĐẬU PHỘNG ................ 10

1.3 PHẢN ỨNG THỦY PHÂN BÁNH DẦU ĐẬU PHỘNG ........................... 12

1.3.1 Khái niệm phản ứng thủy phân ............................................................ 12

1.3.2 Quy trình thực hiện phản ứng thủy phân ............................................ 13

1.3.3 Các thay đổi hóa sinh trong quá trình thủy phân: ............................. 14

1.3.4 Tính chất của sản phẩm sau thủy phân ............................................... 14

1.3.5 Ƣu và nhƣợc điểm của phản ứng thủy phân: ...................................... 15

1.3.5.1 Ƣu điểm: ........................................................................................... 15

1.3.5.2 Nhƣợc điểm: ..................................................................................... 15

1.4 ỨNG DỤNG ENZYME PAPAIN LÀM XÚC TÁC CHO PHẢN ỨNG

THỦY PHÂN PROTEIN TRONG BÁNH DẦU ĐẬU PHỘNG .................... 15

Chương 2 VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP ........................................................ 17

2.1. HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ ........................................................................ 17

2.1.1. Hóa chất ................................................................................................. 17

2.1.2. Thiết bị ................................................................................................... 18

2.2 PHƢƠNG PHÁP THỰC HIỆN ................................................................... 18

2.2.1 Phƣơng pháp trích nhựa đu đủ từ trái................................................. 18

2.2.2 Phƣơng pháp thu nhận papain tinh khiết ............................................ 19

2.2.2.1 Loại bỏ các chất không tan ở pH 9. ................................................ 20

2.2.2.2 Quá trình phân đoạn bằng amonium sulfate ................................. 20

2.2.2.3 Quá trình phân đoạn bằng NaCl ..................................................... 20

2.2.2.4 Kết tinh .............................................................................................. 20

2.2.2.5 Tái kết tinh ........................................................................................ 21

2.2.2.6 Đông khô chân không. ..................................................................... 21

2.2.3 Xác định lƣợng protein theo phƣơng pháp Lowry ............................. 22

2.2.4 Xác định hoạt tính protein theo phƣơng pháp Anson ........................ 23

2.2.5 Xác định đạm tổng số theo phƣơng pháp Kjeldahl ............................ 24

2.2.5.1 Nguyên tắc: ...................................................................................... 24

2.2.5.2 Cách tính: ......................................................................................... 24

2.2.6 Phƣơng pháp xác định đạm formol (phƣơng pháp Sorensen) .......... 25

2.2.6.1 Nguyên tắc........................................................................................ 25

2.2.6.2 Tiến hành ......................................................................................... 25

2.2.6.3 Cách tính .......................................................................................... 26

2.2.7 Xác định đạm amoniac .......................................................................... 26

2.2.7.1 Nguyên tắc........................................................................................ 26

2.2.7.2 Tiến hành ......................................................................................... 27

2.2.7.3 Cách tính .......................................................................................... 27

2.2.8 Phƣơng pháp chung tiến hành phản ứng thủy phân bánh dầu đậu

phộng với xúc tác papain thô. ........................................................................ 27

2.2.8.1 Phƣơng pháp loại béo: .................................................................... 27

2.2.8.2 Phƣơng pháp thực hiện phản ứng ................................................. 27

2.2.8.3 Hiệu suất thủy phân ........................................................................ 28

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ....................................................... 30

3.1 KHẢO SÁT LƢỢNG NHỰA Ở QUẢ ĐU ĐỦ ........................................... 30

3.2 KHẢO SÁT ĐIỀU KIỆN SƠ CHẾ NHỰA TƢƠI ..................................... 30

3.3 KHẢO SÁT ĐIỀU KIỆN THU NHẬN PAPAIN TỪ NHỰA KHÔ ....... 31

3.4 PHƢƠNG PHÁP LOWRY XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG PROTEIN ....... 33

3.5 PHƢƠNG PHÁP ANSON XÁC ĐỊNH HOẠT TÍNH PROTEASE ........ 34

3.6 KHẢO SÁT LƢỢNG ENZYME THU ĐƢỢC SAU CÁC GIAI ĐOẠN

TINH CHẾ. .......................................................................................................... 35

3.7 KHẢO SÁT HOẠT TÍNH CỦA ENZYME SAU CÁC GIAI ĐOẠN

TINH CHẾ ........................................................................................................... 37

3.8 KHẢO SÁT SỰ BIẾN ĐỔI LƢỢNG PROTEIN TRONG CÁC CHẾ

PHẨM PROTEASE THU ĐƢỢC THEO THỜI GIAN .................................. 39

3.9 KHẢO SÁT SỰ BIẾN ĐỔI HOẠT TÍNH CỦA CÁC CHẾ PHẨM

THEO THỜI GIAN. ........................................................................................... 41

3.10 KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN HOẠT TÍNH CỦA

ENZYME PAPAIN. ............................................................................................ 44

3.10.1. Khảo sát ảnh hƣởng của pH ............................................................... 44

3.10.2 Khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ ....................................................... 45

3.11 KHẢO SÁT HÀM LƢỢNG ĐẠM FORMOL VÀ AMONIAC THEO

THỜI GIAN TRONG PHẢN ỨNG THỦY PHÂN. ......................................... 46

3.12 KHẢO SÁT PHẢN ỨNG THỦY PHÂN BÁNH DẦU ĐẬU PHỘNG

VỚI XÚC TÁC PAPAIN THÔ. ......................................................................... 49

3.12.1. Khảo sát phản ứng thủy phân ở hàm lƣợng xúc tác là 0.25% so

với cơ chất theo thời gian............................................................................ 50

3.12.2. Khảo sát phản ứng thủy phân ở hàm lƣợng xúc tác là 0.50% so

với cơ chất theo thời gian............................................................................ 57

3.12.3. Khảo sát phản ứng thủy phân ở hàm lƣợng xúc tác là 0.75% so

với cơ chất .................................................................................................... 65

3.12.4. Khảo sát phản ứng thủy phân ở hàm lƣợng xúc tác là 1.00% so

với cơ chất .................................................................................................... 72

KẾT LUẬN .............................................................................................................. 80

TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 81

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Tính chất vật lý của papain .......................................................................... 5

Bảng 1.2 Thành phần hóa học của hạt đậu phộng .................................................... 10

Bảng 1.3. Thành phần acid béo trong bánh dầu đậu phộng ...................................... 11

Bảng 1.4 Thành phần hóa học của bã đậu phộng đã loại béo ................................... 11

Bảng 1.5. Thành phần amino acid trong đậu phộng ................................................. 11

Bảng 3.1. Hàm lượng phần trăm của nhựa đu đủ trong các loại quả khác nhau. ..... 30

Bảng 3.2. Các phương pháp làm khô nhựa đu đủ ..................................................... 30

Bảng 3.3. Mật độ quang của albumin ở bước sóng 750nm ...................................... 33

Bảng 3.4. Mật độ quang của tyrosin ở bước sóng 720nm ........................................ 34

Bảng 3.5. Lượng protein thu được ở các phân đoạn tinh chế khác nhau. ................. 36

Bảng 3.6. Hoạt tính protease của enzyme sau các giai đoạn tinh chế ....................... 38

Bảng 3.7. Hàm lượng protein của các chế phẩm theo thời gian .............................. 40

Bảng 3.8. Hoạt tính protein của các chế phẩm theo thời gian .................................. 42

Bảng 3.9. Hoạt tính của protein P(UI) biến đổi theo pH ......................................... 44

Bảng 3.10. Hoạt tính của protein P(UI) trong nhựa khô biến đổi theo nhiệt độ ...... 45

Bảng 3.11: Biến thiên hàm lượng đạm formol theo thời gian ở tỉ lệ enzyme là 0.25%

so với cơ chất. ........................................................................................................... 47

Bảng 3.12: Biến thiên hàm lượng đạm formol theo thời gian ở tỉ lệ enzyme là 0.50%

so với cơ chất. ........................................................................................................... 47

Bảng 3.13: Biến thiên hàm lượng đạm formol theo thời gian ở tỉ lệ enzyme là 1.00%

so với cơ chất. ........................................................................................................... 47

Bảng 3.14: Biến thiên hàm lượng đạm amoniac ở các nồng độ enzyme khác nhau 48

Bảng 3.15. Hiệu suất phản ứng ở pH 6.0, 60OC và hàm lượng xúc tác là 0.25% ..... 51

Bảng 3.16. Hiệu suất phản ứng ở pH 6.0, 70OC và hàm lượng xúc tác là 0.25% ..... 51

Bảng 3.17. Hiệu suất phản ứng ở pH 6.0, 80OC và hàm lượng xúc tác là 0.25% ..... 52

Bảng 3.18. Hiệu suất phản ứng ở pH 7.0, 60OC và hàm lượng xúc tác là 0.25% ..... 53

Bảng 3.19. Hiệu suất phản ứng ở pH 7.0, 70OC và hàm lượng xúc tác là 0.25% ..... 53

Bảng 3.20. Hiệu suất phản ứng ở pH 7.0, 80OC và hàm lượng xúc tác là 0.25% ..... 54