THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẢM Tp Hồ Chí Minh, tháng 08/2017 GVHD TS LÊ HỒNG PHÚ SVTH ĐẶNG THỊ THIỆN NGHIÊN CỨU[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẢM NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN SINH TỔNG HỢP PECTINASE BỞI BACILLUS SUBTILIS VÀ BƯỚC ĐẦU ỨNG DỤNG TRONG TÁCH LỚP CƠM NHẦY HẠT CA CAO GVHD: TS LÊ HỒNG PHÚ SVTH: ĐẶNG THỊ THIỆN SKL010009 Tp Hồ Chí Minh, tháng 08/2017 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2017-13116135 NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN SINH TỔNG HỢP PECTINASE BỞI BACILLUS SUBTILIS VÀ ƯỚC Đ U ỨNG DỤNG TRONG TÁCH LỚP CƠM NH Y HẠT CA CAO GVH TS LÊ HỒNG PH SVTH Đ NG TH THIỆN MSSV: 13116135 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 08/2017 TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên Đ ng Th Thi n MSSV: 13116135 Ngành Cơng ngh Thực phẩm Tên khóa luận: Nghiên cứu điều ki n sinh tổng hợp pectinase Bacillus subtilis bƣớc đầu ứng dụng tách lớp cơm nhầy hạt ca cao Nhi m vụ khóa luận - Nghiên cứu điều ki n sinh tổng hợp pectin se vi khuẩn Bacillus subtilis (T l pectin nồng độ (NH4)2SO4, nhi t độ thời gi n nuôi c y - Khảo sát khả n ng tách lớp cơm nhầy hạt ca cao b ng ch phẩm pectin se T l ch phẩm thời gi n - So sánh ch t lƣợng củ bột c c o thu đƣợc gi h i phƣơng pháp lên men truyền thống lên men c bổ sung ch phẩm Hàm lƣợng c ffeine độ h t n pH d ch tr ch Ngày giao nhi m vụ khóa luận: 12/02/2017 Ngày hồn thành khóa luận: 31/07/2017 Họ tên người hướng dẫn: TS Lê Hồng Ph Phần hướng dẫn: toàn kh luận Nội dung u cầu khóa luận tốt nghi p thơng qua Trưởng Bộ môn Công ngh Thực phẩm Tp HCM ngày tháng n m 20 Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn Ký ghi rõ họ tên Ký ghi rõ họ tên i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành tốt luận v n nh ng cố gắng thân gi p đỡ dẫn củ q thầy gi đình bạn bè động lực to lớn gi p ch ng vƣợt qua t t nh ng kh kh n Đầu tiên ch ng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đ n thầy Lê Hồng Ph đ tận tình hƣớng dẫn, dạy nh ng ki n thức quý báu cho ch ng h t l ng gi p đỡ ch ng suốt trình thực hi n đề tài Xin chân thành cảm ơn t t thầy cô kho Công ngh Thực phẩm – trƣờng Đại học Sƣ phạm K thuật TP HCM đ tận tình giảng dạy, truyền đạt nh ng ki n thức kĩ n ng cần thi t nhƣ đ gi p đỡ, tạo điều ki n tốt cho ch ng suốt thời gian học tập thực hi n đề tài Xin trân trọng cảm ơn tới Ban giám hi u trƣờng Đại học Sƣ phạm K thuật TP.HCM đ nhi t huy t công tác đào tạo, giảng dạy tạo điều ki n cho ch ng đƣợc học tập nghiên cứu trƣờng Xin gửi l ng bi t ơn đ c bi t gửi đ n bố mẹ - ngƣời đ c công sinh thành nuôi dƣỡng nên ngƣời để c đƣợc nhƣ ngày hôm S u xin cảm ơn tập thể lớp 1311612 bạn sinh viên kh 13 khoa Công ngh Thực phẩm – trƣờng Đại hoc Sƣ phạm K thuật Tp HCM đ động viên gi p đỡ ch ng tơi q trình ch ng tơi gắn b trƣờng nhƣ thời gi n làm luận v n ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin c m đo n tồn nội dung đƣợc trình bày kh luận tốt nghi p riêng Tôi xin c m đo n nội dung đƣợc tham khảo kh luận tốt nghi p đ đƣợc tr ch dẫn ch nh xác đầy đủ theo qui đ nh Ngày tháng Ký tên iii n m 201 PHI U ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG iv ẪN v PHI U ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN vi PHI U ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA HỘI ĐỒNG XÉT ẢO VỆ KHÓA LUẬN vii PHI U ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA HỘI ĐỒNG XÉT ẢO VỆ KHÓA LUẬN viii 24 Earl, A M., Losick, R., and Kolter, R 2008 Ecology and genomics of Bacillus subtilis Trends Microbiol 16/6, 269-275 25 F Hardy 1960 Ca cao manual American Institute of Agricultural 147-175 26 Ferrari, S., Savatin, D., Sicilia, F., Gramegna, G., Cervone, F., & De Lorenzo, G 2013 Oligogalacturonides: plant damage-associated molecular patterns and regulators of growth and development Frontiers in Plant Science, 4(49) 27 Glaser, P., Danchin, A., Kunst, F., Zuber, P., and Nakano, M M., 1995 Identification and Isolation of a Gene Required for Nitrate Assimilation and Anaerobic Growth of Bacillus subtilis Journal Of Bacteriology, 177, 4, 1112-1115 28 Hylayat 2007 Mars Best Practices (MBP) In Training course in Thuduc University, pt.effem Indonesia ed.research anh development cocoa sustainability dept 29 Harholt, J., Suttangkakul, A., & Vibe Scheller, H 2010 Biosynthesis of Pectin Plant Physiology, 153(2), 384-395 30 ICCO Quarterly Bulletin of Cocoa Statistics, Vol.XLIII, No.1, Cocoa year 2016 31 Kilara, A., 1982 Enzymes and their uses in the processed apple industry: A Review Proc Biochem 23, 35-41 32 Kashyap 2001 Applications of pectinases in the commercial sector: a review Bioresource Technology 77 215-227 33 Kashyap DR, Chandra S, Kaul A, Tewari R Production 2000 Purification and characterization of pectinase from a Bacillus sp DT7 World J Micobiol Biotechnol 16:277-282 34 Kumar MDJ, Saranya GM, Suresh K, Andal Priyadharshini D, Rajakumar R, Kalaichelvan PT 2012 Production and Optimization of Pectinase from Bacillus sp MFW7 using Cassava Waste Lant Sci Res Suppl 3:369-375 35 Kobayashi T, Koike K, Yoshimatsu T, Higaki N, Suzumatsu A, Ozawa T, et al 1999 Purification and properties of a low molecular weight, high alkaline pectate lyase from an alkalophilic strain of Bacillus Biosci Bioechnol Biochem 63: 56–72 36 Lass, T 2006 Towards a sustainable world cocoa economy In: Proceedings of the 15th Intern tion l Coco Rese rch Conference S n Jose Cost Ric Coco Producers’ Alliance, Lagos, Nigeria, vol II, 1763–1773 37 Lopez, A.S., Dimick, P.S 1995 Cocoa fermentation In Reed, G., Nagodawithana, T.W (Eds.) Enzymes, Biomass, Food and Feed VCH, Weinheim, 561–577 36 38 M.T.A.Penia Kresnowati, Lenny Suryani, Mirra Affifah 2013 Improvement of Cocoa Beans Fermentation by LAB Starter Addition Journal of Medical and Bioengineering Vol No 39 M.T.A.Penia Kresnowati, Hanny Febriam 2015 Mapping the effects of starter culture addition on cocoa bean fermentation ASEAN Engineering Journal Part B, Vol No 1, ISSN 2286-7694 p25 40 Nicholson, W.L and Setlow, P 1990 Sporulation, germination, and outgrowth In Molecular Biological Methods for Bacillus ed Harwood, C.R and Cutting, S.M pp 391– 450 Chichester: John Wiley 41 Perez, A.R., A Abanes-De Mello, K Pogliano 2000 SpoIIB Localizes to Active Sites of Septal Biogenesis and Spatially Regulates Septal Thinning during Engulfment in Bacillus subtilis Journal of Bacteriology 182(4): 1096-1108 42 Prakash S, Karthik R, Tamil Venthan M, Sridhar B1and Bharath P G 2014 Optimization and production of pectinase from Bacillus subtilis (MTCC 441) by using orange peel as a substrate International Journal of Recent Scientific Research Vol 5, Issue, 6, pp 1177-1179 43 Parre, E., & Geitmann, A 2005) Pectin and the role of the physical properties of the cell wall in pollen tube growth of Solanum chacoense Planta, 220(4), 582-592 44 Quao, J 2010 Effect of pulp preconditioning on the biochemical qualities and flavour precursor formation during fermentation of Ghanaian cocoa beans MPhil thesis, University of Ghana, Accra, Ghana 45 Rao, M A., & Silva, J A L d 2006 Pectins In Food Polysaccharides and Their Applications (pp 353-411): CRC Press 46 Ranveer Singh Jayani, Surendra Kumar Shukla, Reena Gupta 2010 Enzyme Res., p 1–5 47 Schwan, Rosane F and Eheals, Alan E 2004 The Microbiology of Cocoa Fermentation and its Role in Cocolate Quality Criticial Reviews in Food Science and Nutrition (44): 205-211 48 Schwan, R.F 1998 Cocoa fermentations conducted with a defined microbialcoctail inoculum Applied and Enviromental Microbiology 64(4): 1477-1483 37 49 S ndr L gunes Gálvez cs 2007 Study on the microflora and iochemistry of cocoa fermentation in the Dominican Republic, In International journal of food microbiology (114): 124-130 50 Sonia Ahlawat, Saurabh Sudha Dhiman, Bindu Battan, R.P Mandhan Jitender Sharma 2009 Pectinase production by Bacillus subtilis and its potential application in biopreparation of cotton and micropoly fabric Process Biochemistry Volume 44, Issue 5, 521-526 51 Sukhvir Kaur, Harjot Pal Kaur, Bhairav Prasad, Tejaswani Bharti 2016 Production and optimization of pectinase by Bacillus sp isolated from vegetable waste soil Indo American Journal of Pharmaceutical Research ISSN NO: 2231-6876 52 Smilja, L 2007 Cause effect relation between fermentation, cut test and sensory notes In Training couse in Thu duc University 53 Sterling S Thompson, K B M., Alex S.lopez 2001 Cocoa and coffee, In Food Microbiology, Michael P.Doyle, L R B., Thomas J.Montville Ed ASM press,p.721 54 Schechter, M., J.L.Ingraham, F.C.Neidhardt 2006 Microbe ASM Press Washington, DC 55 T.A.Shittu, M.O.L 2006 Factors affecting instant properties of powdered cocoa beverage In Food Chemistry, p8 56 Tomlins, K.I., Baker, D.M., Daplyn, P., Adomako, D 1993 Effect of fermentation and drying practices on the chemical and physical profiles of Ghana cocoa Food Chemistry 46: 257–263 57 Takrama, J.F 2005 Post-harvest operations in the primary processing of cocoa from harvest to port Report of the Cocoa Research Institute of Ghana, New Tafo, Ghana 58 Voragen, A J., Coenen, G.-J., Verhoef, R., & Schols, H 2009 Pectin, a versatile polysaccharide present in plant cell walls Structural Chemistry, 20(2), 263- 275 59 Wood, G A R Lass, R A 2001 Cocoa Longman, London 60 Willats, W T., McCartney, L., Mackie, W., & Knox, J P 2001 Pectin: cell biology and prospects for functional analysis In N C Carpita, M Campbell & M Internet 61 http://aggie_horticulture.tamu.edu/syllabi/422/pdf/phyto_1.pdf 62 http://www.pnas.org/content/97/16/8762.full 38 63 http://wasi.org.vn/nhung-bien-doi-sinh-hoa-va-mot-so-yeu-to-can-chu-y-trong-qua- trinh-len-men-hat-cacao/ 39 PHỤ LỤC A Hình ảnh trình thực nghi m H nh A H nh A Trái c c o tƣơi H nh A Hạt c c o trình lên men H nh A Hạt c c o s u phơi H nh A Hạt c c o Hạt c c o s u tách lớp cơm nhầy H nh A R ng hạt c c o H nh A C y chuyền gi giống H nh A Qu n sát đ c điểm hình thái t bào vi khuẩn H nh A 11 Bột c c o nghiền H nh A Xác đ nh mật độ t bào H nh A 10 Xác đ nh hoạt độ enzyme PHỤ LỤC K t thực nghi m ng Sự th y đổi(1) hoạt độ pectin se(2) củ mẫu ch phẩm enzyme B subtilis đƣợc nuôi c y t l pectin/MT STT T l pectin Hoạt độ pectin se IU/ml 1 163 72±3,2a 2 172,27±1,66b 3 180,72±6,37c 4 169,60±2,1ab 5 155,40±5,59d (1) Các ch s (2) hác c ng cột thể hi n hác bi t có ngh a mức p , oạt độ pectinase đo phương pháp so màu với thu c thử Antron ng Sự th y đổi(1) hoạt độ pectin se(2) củ mẫu ch phẩm enzyme B subtilis đƣợc nuôi c y nh ng nồng độ muối NH4)2SO4 khác nh u STT (NH4)2SO4 (%) Hoạt độ pectin se IU/ml 180 00±2 26a 183 80±0,59b 187,10±1,34c 176,95±3,25a 163,97±1,27d 160,56±2,4e (1) Các ch s (2) hác c ng cột thể hi n hác bi t có ngh a mức p , oạt độ pectinase đo phương pháp so màu với thu c thử Antron ng Sự th y đổi(1) hoạt độ pectin se(2) củ mẫu ch phẩm enzyme B subtilis đƣợc nuôi c y khoảng nhi t độ khác nh u STT Nhi t độ 0C) Hoạt độ pectin se IU/ml 30 161,43±4,57a 35 171,40±2,07b 40 188,06±1,02c 45 186,02±0,98d 50 182,96±0 9e (1) (2) Các ch s hác c ng cột thể hi n hác bi t có ngh a mức p oạt độ pectinase đo phương pháp so màu với thu c thử Antron , ng Sự th y đổi(1) hoạt độ pectin se(2) củ mẫu ch phẩm enzyme B subtilis đƣợc nuôi c y khoảng thời gi n khác nh u (1) STT Thời gi n Hoạt độ pectin se IU/ml 12 170 51±0 66a 24 184 10±1 51b 36 188 03±1 03c 48 171 60±1 76a 60 166 81±1 78d Các ch s (2) hác c ng T l tách lớp cơm nhầy (1) theo lƣợng ch phẩm enzyme T l ch phẩm STT T l tách lớp cơm nhầy T l tách lớp cơm nhầy t ng so với ĐC (%) 46 16±4 99 59,60±2 01b 30,92±2 01b 69,97±1 84c 41,29±1 84c 75,80±1 21d 47,12±1 21d 83,78±4 27e 55,10±4 27e 98,29±0 75f 69,61±0 75f Các ch s hác c ng ng a 17 48±4 99a cột thể hi n hác bi t có ngh a mức p T l tách lớp cơm nhầy (1) Thời gi n T l tách lớp cơm nhầy STT (1) , oạt độ pectinase đo phương pháp so màu với thu c thử Antron ng (1) cột thể hi n hác bi t có ngh a mức p theo thời gi n xử lý T l tách lớp cơm nhầy t ng so với ĐC (%) 76,82±2 74 a 60,20±2 74a 81 55±2 10b 57 88±2 10b 10 88 26±1 13c 61 93±1 13c 12 98 29±0 75d 69 61±0 75d 14 98 29±0 75d 63 99±0 75d 16 98 29±0 75d 45 87±0 75d Các ch s hác c ng , cột thể hi n hác bi t có ngh a mức p , PHỤ LỤC C Các bảng xử lý số li u H nh C.1 Khảo sát ảnh hƣởng củ t l ch t đ n hoạt độ pectin se H nh C.2 Khảo sát ảnh hƣởng củ nồng độ NH4)2SO4 đ n hoạt độ pectin se H nh C.3 Khảo sát ảnh hƣởng củ nhi t độ nuôi c y đ n hoạt độ pectin se H nh C.4 Khảo sát ảnh hƣởng củ thời gi n nuôi c y đ n hoạt độ pectin se H nh C.5 Khảo sát ảnh hƣởng củ t l ch phẩm đ n khả n ng xử lý lớp cơm nhầy hạt c c o H nh C.6 Khảo sát ảnh hƣởng củ thời gi n đ n khả n ng xử lý lớp cơm nhầy hạt c c o PHỤ LỤC D K t kiểm đ nh S K L 0