TRƯỜNG ĐẠI HỌC TH DU MÔTVIỆN PHÁT TRIỂN ỨNG DỤNGBÁO CÁO TỐT NGHIỆPKHẢO SÁT MỘT SỐ ĐIỀU KIỆNNHẰM THU NHẬN PECTINASE VÀ CELLULASE TỪ VỎ TIÊUPiper nigrum L.Bình Dương, tháng 12 năm 2021.
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC TH DU MÔT
VIỆN PHÁT TRIỂN ỨNG DỤNG
BÁO CÁO TỐT NGHIỆP
KHẢO SÁT MỘT SỐ ĐIỀU KIỆN NHẰM THU NHẬN PECTINASE
VÀ CELLULASE TỪ VỎ TIÊU
(Piper nigrum L.)
Bình Dương, tháng 12 năm 2021
Trang 2TRƯỜNG ĐẠI HỌC TH DU MÔT
VIỆN PHÁT TRIỂN ỨNG DỤNG
BÁO CÁO TỐT NGHIỆP
KHẢO SÁT MỘT SỐ ĐIỀU KIỆN NHẰM THU NHẬN PECTINASE
Trang 3UBND TỈNH BÌNH DƯƠNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CH NGHĨA VIỆT NAM
THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CA ĐỀ TÀI
1 Thông tin chung:
- Tên đề tài: Khảo sát một số điều kiện nhằm thu nhận pectinase và cellulase từ
vỏ tiêu (Piper nigrum L.)
- Sinh viên thực hiện: Nguyễn Nhật Hào
5 Đóng góp về mặt kinh tế - xã hội, giáo dục và đào tạo, an ninh, quốc phòng
và khả năng áp dụng của đề tài:
- Tìm hiểu thêm các thông tin về enzyme từ vỏ tiêu nhằm tận dụng tốt các phế liệutrong quá trình chế biến nông sản
Trang 46 Công bố khoa học của sinh viên từ kết quả nghiên cứu của đề tài (ghi rõ họ
tên tác giả, nhan đề và các yếu tố về xuất bản nếu có) hoặc nhận xét, đánh giá của
cơ sở đã áp dụng các kết quả nghiên cứu (nếu có):
Trang 5LỜI CAM ĐOANTôi xin cam đoan đề tài “Khảo sát một số điều kiện nhằm thu nhận pectinase và cellulase từ vỏ tiêu (Piper nigrum L )” dưới sự hướng dẫn của ThS Trần Ngọc Hùng là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi Mọi thông tin thu thập hoàn toàn đúng sự thật và chính xác.
Những phân tích, nhận xét, đánh giá cũng như số liệu được thu thập
từ những nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo Nếu sai tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm và chịu mọi kỷ luật của bộ môn và nhà trường đề ra
Bình Dương, ngày tháng 12 năm 2021
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Nhật Hào
Trang 6LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành khóa luận này, trước nhất, tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Thủ Dầu Một, các thầy cô giáo, đặc biệt là các thầy cô giáo trong Khoa Viện Phát triển ứng dụng, những người đã trang
bị cho tôi những kiến thức cơ bản và những định hướng đúng đắn trong học tập và tu dưỡng đạo đức, tạo tiền đề tốt để tôi học tập và nghiên cứu.Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới ThS Trần Ngọc Hùng – Giảng viên Khoa Viện Phát triển ứng dụng trường Đại học Thủ Dầu Một, người đã hướng dẫn tận tình, theo sát chỉ dạy, động viên và giúp đỡ tôi rất nhiều trong suốt quá trình nghiên cứu
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn người thân, gia đình và bạn bè
đã quan tâm giúp đỡ, động viên và tạo điều kiện cho tôi trong quá trình học tập, tiến hành nghiên cứu và hoàn thành đề tài này
Xin chân thành cảm ơn!
Bình Dương, ngày tháng 12 năm
2021
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Nhật Hào
Trang 72 Mục tiêu đề tài
1
2.1 Đối tượng
1
2.2 Phạm vi nghiên cứu
2
2.3 Địa điểm nghiên cứu
2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
3
1.1 Gới thiệu về tiêu
3
1.1.1 Đặc điềm về tiêu
Trang 81.1.1.1 Hệ thống rễ
3
1.1.1.2 Thân, lá, cành
3
1.1.1.3 Dây thân
3
1.1.1.4 Dây lươn
4
1.1.1.5 Cành quả (cành ác)
4
1.1.1.6 Hoa và quả
4
1.1.2 Giá trị kinh tế của tiêu
4
1.1.3 Diện tích và sản lượng tiêu ở Việt Nam
6
Trang 91.1.4 Giá trị về dược tính của tiêu
7
1.1.4.1 Theo y học cổ truyền
7
1.1.4.2 Theo nghiên cứu hiện đại
8
1.2 Đặc điểm của enzyme pectinase
8
1.2.1 Cấu trúc của pectinase
8
1.2.2 Đặc điểm xúc tác của pectinase
9
1.2.3 Pectinase từ thực vật
10
1.2.4 Ứng dụng của pectinase
12
1.2.4.1 Sản xuất rượu vang
Trang 101.2.4.2 Sản xuất nước quả và nước uống không có cồn
13
1.2.4.3 Sản xuất các mặt hàng từ quả: nước cô đặc, mứt nhừ, mứt đông 14
1.2.4.4 Sản xuất cà phê và cà phê hòa tan
14
1.2.4.5 Trích ly các dược liệu
14
1.3 Đặc điểm của enzyme cellulase
14
1.3.1 Cấu trúc của cellulase
14
1.3.2 Đặc điểm xúc tác của cellulase
16
1.3.3 Ứng dụng của cellulase
16
Trang 111.3.3.1 Ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm
16
1.3.3.2 Ứng dụng trong công nghiệp sản xuất thức ăn chăn nuôi
17
1.3.3.3 Ứng dụng trong công nghiệp sản xuất dung môi hữu cơ
18
1.4 Phương pháp kết tủa protein
18
1.4.1 Phương pháp tủa bằng các dung môi hữu cơ (Ethanol 80%, Aceton,
…)18
1.4.2 Phương pháp tủa bằng muối trung tính
19
1.4.3 Phương pháp tủa protein bằng điểm đẳng điện
20
1.5 Những nghiên cứu liên quan đến đề tài
20
1.5.1 Nghiên cứu trong nước
20
Trang 699 Trần Thị Mỹ Nhung (2016), Quy trình sản xuất enzyme pectinase và ứng dụng trong làm nước quả, Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm, tr 7-9.
10 Trương Thị Bích Phượng (2014), Lựa chọn các giải pháp kinh tế-kỹ thuật để phát triển cây hồ tiêu đáp ứng yêu cầu phát triển nông thôn mới ở vùng gò đồi Bắc Trung Bộ, Khoa Sinh, Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế
11 Đặng Thị Thu, Lê Ngọc Tú, Tô Kim Anh, Phạm Thu Thủy, Nguyễn Xuân Sâm (2004), Công nghệ enzyme, Nxb Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội
12 Đặng Thị Châu Thu (2012), Nghiên cứu thu nhận
và tạo dòng gen mã hóa cellulase từ vi khuẩn bacillus subtilis, Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ
8, Đại học Đà Nẵng
13 Trịnh Thị Thu Thủy (2018), Tinh sạch và xác định đặc tính enzyme cellulase thu nhận từ Bacillus sp M5, Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam 16(9), , tr 838-846
14 Nguyễn Thanh Tú (2019), Ứng dụng enzyme pectinass trong sản xuất nước ép táo, Khoa Công nghệ sinh học, Trường Đại học Công nghệ thực phẩm TP.HCM,
tr 4
15 Viện Kiểm nghiệm ATVSTP quốc gia (2019), Xác định hoạt tính enzym cellulase bằng phương pháp thủy phân giấy lọc (phương pháp FPU), Thuyết minh dự thảo tiêu chuẩn quốc gia, tr 1-2
B Tài liệu Tiếng Anh
16 Alaa Fathalla (2020), Optimization of cellulase andchitinase enzymes production by plant growth
promoting rhizobacteria Novel Research in ,
Microbiology Journal, 4(1), p 641-652
17 Cheryan M S., Shah P M., Witjitra K (1997),
"Production of acetic acid by Clostridium
thermoaceticum", Adv Appl Microbiol., 43, pp 1-33
Trang 7018 Demir, N., Acar, J., Sarioglu K and Mutlu, M (2000), The use of commercial pectinase in fruit juice industry Part 3 Immobilized pectinase for mash
treatment Journal of Food Engineering, 47 (4), p 280
275-19 Haneef Ur Rehman (2015), Morphological and molecular based identification of pectinase producing Bacillus licheniformis from rotten vegetable, Journal of Genetic Engineering and Biotechnology, 13(2), p 139-144
20 Kuhad R C., Gupta R., Singh A (2011), "Microbial cellulases and their Industrial applications", Enzyme res., 2011, Doi: 10.4061/2011/280696, p 10
21 Mukesh kumar D J, Kalaichelvan PT (2012), Production and Optimization of Pectinase from Bacillus
sp MFW7 using Cassava Waste, Asian Journal of Plant Science and Research, 2(3), p 369-375
22 Nazeem P.A., C.R Achuthan, T.D Babu, G.V Parab,
D Girija, R Keshavachandran, and R.Samiyappan (2008), Expression of pathogenesis related proteins in black pepper (Piper nigrum L.) in relation to
Phytophthora foot rot disease, Journal of Tropical Agriculture 46 (1-2): 45–51
23 Nicemol Jacob (2009), Pectinolytic Enzymes, Biotechnology for Agro-Industrial Residues Utilisation,
p 383-396
24 Saranraj P., Stella D., Reetha D (2012), "Microbial cellulases and its applications: a review", Int J
Biochem & Biotech Sci., 1, pp 1-12
25 Sreekantial, R, Jaleel, S.A and Rao, T.N.R (1971),
“Utilization of fungal enzymes in the liquefaction of soft fruits and extraction and clarification of fruit juice”, Journal of Food Science and Technology 8(4), p 201-
203
Trang 7126 Tapre AR, Jain PK (2014), “Pectinases: Enzymes forfruit processing industry” International Food Research Journal 21(2), p 447-453.
C Tài liệu Internet
27 AGRO (2015), Lợi thế của cây hồ tiêu, Ngày truy cập 24 tháng 8 năm 2021, Nguồn:
tieu.html
http://agro.gov.vn/vn/tID24094_Loi-the-cua-cay-ho-28 Báo ảnh Việt Nam (2015), Hồ tiêu Việt Nam, Ngàytruy cập 24 tháng 8 năm 2021, Nguồn:
pectinase -uu-diem-va-ung-dung-559.html
32 Thanh tra (2019), Diện tích hồ tiêu đang giảm dần, Ngày truy cập 24 tháng 8 năm 2021, Nguồn: https://thanhtra.com.vn/kinh-te/lao-dong-viec-lam/Dien-tich-ho-tieu-dang-giam-dan-152940.html
33 Tổng cục thống kê (2021), Hướng tới phát triển bền vững cây hồ tiêu, Ngày truy cập 24 tháng 8 năm
2021, Nguồn: thong-ke/2021/06/huong-toi-phat-trien-ben-vung-cay-ho-tieu/
https://www.gso.gov.vn/du-lieu-va-so-lieu-34 VietFarm (2020), Hạt tiêu, Ngày truy cập 24 tháng
8 năm 2021, Nguồn: lieu/hat-tieu
Trang 72https://www.thuocdantoc.org/duoc-PHỤ LỤCPhụ lục 1: Đường chuẩn Albumin
Trang 7340phút
OD Hoạt
tính(U/giờ)
0,434
0,461
0,441
0,438
0,441
0,438
0,523
0,5320,551 4,240
g
protein/ml 0 50 100 150 200 250
OD 0,032
0,097
0,121
0,160
0,2130,016
0,069
0,112
0,171
0,2130,029
0,071
0,090
0,134
0,180
0,201ODTB 0,026
0,070
0,100
0,142
0,170
0,209g
protein/
ml 0 250 500
750
1000
1250
OD 0,000
0,044
0,074
0,116
0,1440,183
Trang 740,3
38
0,362
0,42
0,423
0,4
25 0,274 5,0552
0,3
44
0,362
0,433
0,406
0,4
12 0,274 4,452Phụ lục 3: Hoạt độ cellulose trong dịch ngâm tiêu
t
30phút
40phút
OD
Hoạttính(U/giờ)
Tiêu
xanh
2
0,406
0,419
0,414
0,41
0,4
2
0,443
0,441
0,447
0,442
0,4
2
0,443
0,44
0,444
0,45
0,327
0,456
0,515
0,5
55 0,8462
0,215
0,273
0,286
0,286
0,3
21 0,7362
0,229
0,273
0,271
0,313
0,286
0,3
21 0,793Phụ lục 4: Hàm lượng protein trong dịch ngâm tiêu
Hàmlượngprotein(mg/mL)Dịch
ngâm
tiêu xanh 5
0,011
0,008
0,019
0,1250,13
Trang 750,011
0,008
0,019
0,211
0,165
0,19
2 6,15
0,011
0,008
0,019
0,136
0,181
0,18
9 5,4Dịch
ngâm
tiêu chín 5
0,011
0,008
0,019
0,342
0,33
1 11,35
0,011
0,008
0,019
0,348
0,38
5
0,011
0,008
0,019
0,372
0,39
Phụ lục 5: Thí nghiệm ảnh hưởng của tác nhân kết tủa
đến hiệu quả thu nhận pectinase
t
30phút
40phút
Hoạt tính(U/giờ)
0,026
0,027
0,028
0,054
0,042
0,0
62 0,87060%
0,096
0,1340,1
Trang 760,221
0,186
0,192
0,19
0,2
Phụ lục 6: Thí nghiệm ảnh hưởng của tác nhân kết tủa
đến hiệu quả thu nhận celluloseTên
30phút
40phút
Hoạttính(U/giờ)50%
ethano
0,024
0,027
0,024
0,054
0,079
0,101
0,0
84 0,14870%
ethano
0,131
0,122
0,11
0,205
0,167
0,181
0,181
0,164
0,169
0,193
0,1
90% 3 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,036
Trang 774 66 68 67 7 75
Phụ lục 7: Hàm lượng protein từ các tác nhân kết tủa
Descriptive Statistics: Hoạt độ pectinase (U/mL) SE
Variable C2 N N* Mean Mean StDev
Minimum Q1
Trang 784.5820 *
Tiêu xanh 1 0 1.0350 * *
1.0350 *
Variable C2 Median Q3 Maximum
Hoạt độ pectinase (U/mL) Tiêu chín 4.5820 * 4.5820
Variable C7 Median Q3 Maximum
Hoạt độ cellulase (U/mL) Tiêu chín 0.97100 * 0.97100
Trang 79Level N Mean StDev
Hoạt độ pectinase (U/mL) 2 2.809 2.508
Hoạt độ cellulase (U/mL) 2 0.500 0.666
Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev
Level
-+ -+ -+ -+ Hoạt độ pectinase (U/mL) ( -* -)
Hoạt độ cellulase (U/mL) ( -* -)
-3.5 0.0 3.5 7.0
Pooled StDev = 1.835