tính chất enzyme polyphenol oxydase trong khoai lang trắng

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG PHẠM THỊ NGỌC YẾN TÍNH CHẤT ENZYME POLYPHENOL OXYDASE TRONG KHOAI LANG TRẮNG Luận văn tốt nghiệp Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Cần Thơ, 12/2013 TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG Luận văn tốt nghiệp Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Tên đề tài: TÍNH CHẤT ENZYME POLYPHENOL OXYDASE TRONG KHOAI LANG TRẮNG Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: PGs.Ts Nguyễn Văn Mƣời Phạm Thị Ngọc Yến MSSV: 2101969 Lớp Công nghệ Thực phẩm K36 Cần Thơ, 12/2013 LỜI CAM ĐOAN  Em xin cam đoan công trình nghiên cứu sinh viên Phạm Thị Ngọc Yến với hƣớng dẫn PGs Ts Nguyễn Văn Mƣời Các số liệu kết trình bày luận văn trung thực tác giả thực Luận văn đính kèm theo đây, với đề tài “Tính chất enzyme polyphenol oxydase khoai lang trắng” đƣợc hội đồng chấm luận văn thông qua Cần Thơ, ngày Ngƣời hƣớng dẫn PGS TS Nguyễn Văn Mƣời tháng năm 2013 Ngƣời viết Phạm Thị Ngọc Yến Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2013 Trường Đại học Cần Thơ LỜI CẢM TẠ  Trong trình học tập thực đề tài nghiên cứu luận văn tốt nghiệp chuyên ngành Công nghệ thực phẩm, gặp không khó khăn nhƣng đến em hoàn thành trình nghiên cứu có đƣợc kết nhƣ mong muốn Những thành có đƣợc nhờ giúp đỡ thầy cô, gia đình bạn bè Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Nguyễn Văn Mƣời cô Trần Thanh Trúc, giảng viên Bộ môn Công nghệ thực phẩm, Trƣờng Đại học Cần Thơ Mặc dù bận rộn với công việc giảng dạy nhƣng thầy, cô thƣờng xuyên theo dõi, hƣớng dẫn giúp đỡ em tận tình Thầy, cô truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quý báu, quan tâm, động viên giúp đỡ em nhiều trình nghiên cứu, giúp em hoàn thành tốt đề tài luận văn Qua đây, em xin chân thành cảm ơn đến quý thầy cô Trƣờng Đại học Cần Thơ, đặc biệt quý thầy cô môn Công nghệ thực phẩm nhiệt tình giảng dạy truyền đạt kiến thức hữu ích kinh nghiệm thực tế suốt thời gian em học tập rèn luyện trƣờng Con kính xin gửi lời biết ơn chân thành đến cha mẹ, ngƣời nuôi dạy bên lúc khó khăn Sau cùng, xin chân thành cảm ơn đến anh chị Cao học Công nghệ thực phẩm K18, anh chị khóa trƣớc, bạn lớp Công nghệ thực phẩm K36, ngƣời khuyến khích, động viên giúp đỡ suốt thời gian làm luận văn Cuối lời, xin kính chúc quý Thầy Cô tất bạn lời chúc sức khỏe thành công sống Xin chân thành cảm ơn! Cần Thơ, ngày tháng 12 năm 2013 Sinh viên thực Phạm Thị Ngọc Yến Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh học ứng dụng Trang i Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2013 Trường Đại học Cần Thơ TÓM TẮT  Đề tài thực nhằm mục đích xác định tính chất enzyme polyphenol oxydase (PPO) có khoai lang trắng làm sở cho việc đề xuất biện pháp tiền xử lý thích hợp Enzyme PPO thô trích ly từ khoai lang trắng (Ipomoea batatas L.) khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính PPO điều kiện pH, nhiệt độ, ảnh hưởng số phụ gia gây ức chế, độ bền nhiệt xác định thông số động học Km, Vmax hoạt tính ban đầu PPO sử dụng catechol chất Sử dụng phương pháp quang phổ để xác định hoạt tính ban đầu PPO, đo độ hấp thu thay đổi theo thời gian hình thành quinone Kết thực đề tài, enzyme polyphenol oxydase có hoạt tính cao 30oC tương ứng với giá trị pH 8,0 Hoạt tính PPO ban đầu tương đối thấp (256,92 U/g chất khô khoai lang khô), thông số động học xác định Km 27,4 mM Vmax đạt 7,55.10-3 OD/giây chất catechol Enzyme PPO bền với nhiệt hoạt tính trì 4oC, tăng nhiệt độ đến 40oC hoạt tính bắt đầu giảm, 80oC giảm gần 80% hoạt tính ban đầu Khả ức chế PPO sodium bisulfite mạnh (ức chế 70% hoạt tính ban đầu nồng độ sử dụng thấp), acid ascorbic, acid citric sodium chloride Từ khóa: Độ bền nhiệt, hoạt tính, khoai lang trắng, polyphenol oxydase, ức chế Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh học ứng dụng Trang ii Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2013 Trường Đại học Cần Thơ MỤC LỤC LỜI CẢM TẠ i TÓM TẮT ii MỤC LỤC iii DANH SÁCH HÌNH v DANH SÁCH BẢNG vi DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT vii Chƣơng ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 TỔNG QUAN 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Chƣơng LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 NGUỒN NGUYÊN LIỆU KHOAI LANG TRẮNG 2.1.1 Tổng quan 2.1.2 Nguồn gốc đặc tính chủ yếu số giống khoai lang phổ biến sản xuất 2.1.3 Đặc điểm hình thái, thành phần hóa học dinh dƣỡng khoai lang 2.2 SỰ HOÁ NÂU DO TÁC ĐỘNG CỦA POLYPHENOL OXYDASE 2.2.1 Enzyme polyphenol oxydase 2.2.2 Cơ chất polyphenol oxydase 10 2.2.3 Cơ chế phản ứng polyphenol oxydase 11 2.2.4 Các yếu tố ảnh hƣởng đến hoạt tính phenolase 12 2.3 PHƢƠNG PHÁP ỨC CHẾ QUÁ TRÌNH HÓA NÂU 15 2.3.1 Sử dụng nhiệt 16 2.3.2 Loại oxygen 16 2.3.3 Sự ức chế muối 17 2.3.4 Sự methyl hóa chất phenolase 17 2.4 CÁC PHỤ GIA SỬ DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU 18 2.4.1 Acid citric (C6H8O7) 18 2.4.2 Acid ascorbic (C6H8O6) 19 2.4.3 Sodium chloride (NaCl) 20 2.4.4 Hợp chất sulfite 20 2.5 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU CÓ LIÊN QUAN 21 Chƣơng PHƢƠNG TIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 3.1 PHƢƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM 23 3.1.1 Địa điểm, thời gian 23 3.1.2 Dụng cụ, thiết bị 23 3.2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 3.1.3 Phƣơng pháp chuẩn bị mẫu 24 3.1.4 Phƣơng pháp chuẩn bị dịch trích enzyme PPO thô từ khoai lang trắng 24 3.1.5 Xác định hoạt độ PPO 24 Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh học ứng dụng Trang iii Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2013 Trường Đại học Cần Thơ 3.1.6 Phƣơng pháp xác định thông số động học Vmax, Km PPO khoai lang trắng… 25 3.1.7 Chỉ tiêu phƣơng pháp phân tích 26 3.1.8 Phƣơng pháp thu thập xử lý số liệu 26 3.3 PHƢƠNG PHÁP BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 27 3.3.1 Quy trình tổng quát 27 3.3.2 Thí nghiệm 1: Xác định ảnh hƣởng pH đến hoạt tính enzyme polyphenol oxydase trích ly từ khoai lang 27 3.3.3 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hƣởng nhiệt độ đến hoạt tính enzyme polyphenol oxydase trích ly từ khoai lang 28 3.3.4 Thí nghiệm 3: Xác định độ bền nhiệt enzyme PPO thu nhận từ khoai lang trắng 29 3.3.5 Thí nghiệm 4: Thiết lập thông số động học hoạt tính enzyme ban đầu nguyên liệu khoai lang 30 3.3.6 Thí nghiệm 5: Nghiên cứu ảnh hƣởng phụ gia khác đến hoạt tính enzyme polyphenol oxydase nồng độ khác 31 Chƣơng KẾT QUẢ THẢO LUẬN 33 4.1 GIÁ TRỊ pH TỐI THÍCH CHO HOẠT ĐỘNG CỦA POLYPHENOL OXIDASE TRÍCH LY TỪ KHOAI LANG TRẮNG 33 4.2 ẢNH HƢỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ ĐẾN HOẠT TÍNH ppo TRÍCH LY TỪ KHOAI LANG TRẮNG 34 4.3 XÁC ĐỊNH ĐỘ BỀN NHIỆT CỦA POLYPHENOL OXYDASE THU NHẬN TỪ KHOAI LANG TRẮNG 36 4.4 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ ĐỘNG HỌC Km, Vmax HOẠT TÍNH BAN ĐẦU CỦA POLYPHENOL OXIDASE TRÍCH LY TỪ KHOAI LANG TRẮNG 37 4.5 ẢNH HƢỞNG CỦA NỒNG ĐỘ CÁC PHỤ GIA SỬ DỤNG ĐẾN HOẠT TÍNH CỦA POLYPHENOL OXYDASE 40 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 45 5.1 KẾT LUẬN 45 5.2 ĐỀ NGHỊ 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 PHỤ LỤC PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ix Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh học ứng dụng Trang iv Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2013 Trường Đại học Cần Thơ DANH SÁCH HÌNH Hình 2.1: Khoai lang trắng Hình 2.2: Cấu trúc enzyme polyphenol oxydase từ khoai lang Hình 2.3 : Các chất chủ yếu phenolase 11 Hình 2.4: Các dẫn xuất methyl phenol 11 Hình 2.5: Phản ứng tạo thành quinone từ catechol 11 Hình 2.6: Phản ứng hydroxyl hóa o-quinone 12 Hình 2.7: Phản ứng thành lập hydroxyquinone 12 Hình 2.6: Sự phụ thuộc vận tốc phản ứng vào nồng độ enzyme 13 Hình 2.7: Ảnh hƣởng nhiệt độ đến vận tốc phản ứng enzyme 15 Hình 2.8: Ảnh hƣởng pH đến vận tốc phản ứng enzyme 15 Hình 2.9: Công thức cấu tạo acid citric 18 Hình 2.10: Công thức cấu tạo L-ascorbic acid 19 Hình 2.11: Cơ chế ức chế phản ứng hóa nâu enzyme sulfite 21 Hình 3.1: Sự phụ thuộc vận tốc phản ứng vào nồng độ chất 26 theo phƣơng trình Lineweaver – Burk 26 Hình 3.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát 27 Hình 3.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 28 Hình 3.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 29 Hình 3.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 30 Hình 3.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 31 Hình 4.1: Ảnh hƣởng pH đến hoạt tính tƣơng đối PPO trích ly từ khoai lang 33 Hình 4.2: Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng nhiệt độ đến hoạt tính tƣơng đối PPO từ dịch trích khoai lang trắng 35 Hình 4.3: Độ bền nhiệt PPO sau trình xử lý nhiệt 36 Hình 4.4: Mô hình xác định thông số động học Vmax, Km PPO khoai lang (đồ thị Lineweaver-Burk) 38 Hình 4.5: Đồ thị thể thay đổi hoạt tính tƣơng đối polyphenol oxydase 40 xử lý sodium bisulfite 40 Hình 4.6: Sự thay đổi hoạt tính tƣơng đối polyphenol oxydase 41 xử lý acid ascorbic 41 Hình 4.7: Hoạt tính tƣơng đối polyphenol oxydase 42 xử lý NaCl nồng độ khác 42 Hình 4.8: Hoạt tính tƣớng đối enzyme PPO xử lý acid citric 43 Hình PL1: Thiết bị pH HANA 212 xi Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh học ứng dụng Trang v Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2013 Trường Đại học Cần Thơ DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1: Thành phần dinh dƣỡng khoai lang 100 g ăn đƣợc Bảng 3.1: Phƣơng pháp phân tích đo đạc tiêu 26 Bảng 4.1: Sự thay đổi mật độ quang trình xác định hoạt tính polyphenol oxydase khoai lang trắng 39 Bảng 4.2: Ảnh hƣởng phụ gia đến hoạt tính enzyme PPO khoai lang 44 Bảng PL1: Cách pha dung dịch đệm phosphate xii Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh học ứng dụng Trang vi Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2013 Trường Đại học Cần Thơ DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT AOAC: Association of Official Analytical Chemists EC: The Enzyme Commission FAO: Food and Agriculture Orgnization GRAS: Generally Recognized as safe ISO: International Organization for Standardization OD: Optical density PPO: Polyphenol oxydase Rpm: Revolutions Per Minute TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh học ứng dụng Trang vii Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2013 Trường Đại học Cần Thơ Nagai, T and N Suzuki, 2001 Partial purification of polyphenol oxidase from Chinese cabbage (Brassica rapa L) Journal of Agriculture and Food Chemistry, 49: 3922-3926 Oktay, M., Kufrevioglu, I., Kocacalıskan, I., and H Sakiroglu, 1995 Polyphenol oxidase from Amasya apple Journal of Food Science, 60: 494-496 Paul and Palmer, 1972 Food theory and applications John Wiley & Sons Inc, New York Pau, B., Gowda, L.R, 2000 Purification and characterization of a polyphenol purification and prooerties Journal of Agricultural and Food Chemistry, 40: 2369-2373 Robinson, S.P., and I.B Dry, 1992 Broad bean leaf polyphenol oxidase is a 60 kilodalton protein, susceptible to proteolytic cleavage Journal of Plant Physiology, 99: 317-323 Rouet-Mayer and Philippon, 1986 In: Encyclooedia of Food Science, Food Technology and Nutrion, R McRae, R K Robinson, M J Sadler (Eds.), Acad Press London (1993), 199-510 Shewfelt, 1986; Stauffer, C.E., 1989 Enzyme assays for food scientist 1st Ed New York: Van Nostrand Reinhold, 69-68 Steele et al., 1976 Valero, E and F Garcia-Carmona, 1998 pH dependent effect of sodium chloride on latent grape polyphenol oxidase Journal of Agriculture and Food Chemistry, 46: 2447-2451 Vamos-Vigyazo, L., 1981 Polyphenol oxidase and peroxidase in fruits and vegetables Critical review in Food Science and Nutrition, 15: 49-127 Wakayama, T., 1995 Polyphenol oxidase activity in Japanese apples Differences Among cultivars and prevention by heat, ascorbic acid and reduced oxygen Journal of Agriculture and Food Chemistry, 60: 251-266 Wlazly, A., and Z Targonski, 2000 Polyphenol oxidase and beta-glucosidase in selected berry fruits Journal of Zywnisc, 7: 122-132 Yang, C.P., Fujita, S., Kohno, K., Kusaboyashi, A., Ashafuzzaman, M.A., and N Hayashi, 2001 Partial purification and characterization of polyphenol oxidase from Banana (Musasapientum L.) peel Journal of Agriculture and Food Chemistry, 49: 1446-1449 Zhao, H., Moore, J.C Volkov A.A., and F.H Arnold, 2005 Methods for Optimizing Industrial Enzymes by Directed Evolution 2nd Ed Washington: ASM Press, 597-604 Internet http://ndb.nal.usda.gov/ndb/foods/show/3252?fg=Vegetables+and+Vegetable+Products&man http://www.rauquasachphilong.info/vi/news/Hoa-Qua/Khoai-Lang-Trang-51, 110/11/2013 http://www.hoahocngaynay.com/vi/hoa-hoc-va-doi-song/hoa-thuc-pham/239-vitamin-c.html, ngày truy cập 03/12/213 http://www.hoahocngaynay.com/vi/hoa-hoc-va-doi-song/hoa-thuc-pham/239-vitamin-c.html Ngành Công nghệ thực phẩm, Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng Trang 48 Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2013 Trường Đại học Cần Thơ PHỤ LỤC PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH Xác định ẩm ằng phƣơng pháp sấy kh đến khối lƣợng kh ng đổi Nguyên lý Dùng nhiệt làm bay hết nƣớc sản phẩm, cân khối lƣợng sản phẩm trƣớc sấy sau sấy, từ tính % ẩm sản phẩm Tiến hành Lấy cốc sứ đem sấy 105C khối lƣợng không đổi Để nguội bình hút ẩm cân khối lƣợng xác đến 0,001 g.Sau cho vào cốc khoảng g mẫu Cân tất cân phân tích với độ xác nhƣ Cho tất vào tủ sấy 105C, sấy khối lƣợng không đổi, thƣờng tối thiểu Trong thời gian sấy, sau lại dùng đũa thuỷ tinh đầu bẹt nghiền nhỏ phần vón cục, sau dàn tiếp tục sấy Sấy xong, làm nguội bình hút ẩm (20 ÷ 25 phút) đem cân cân phân tích với độ xác nhƣ Cho lại vào tủ sấy 105C 30 phút, lấy làm nguội bình hút ẩm (20 ÷ 25 phút) đem cân nhƣ tới khối lƣợng không đổi Kết hai lần cân liên tiếp không đƣợc cách 0,1 mg cho gam mẫu thử Tính kết quả: Độ ẩm theo phần trăm tính theo công thức X Trong m0  m  m1 100(%) m0 m: Khối lƣợng cốc (g); m0: Khối lƣợng mẫu (g) m1: Khối lƣợng cốc mẫu sau sấy (g) Sai lệch hai lần xác định song song không đƣợc lớn 0,5% Kết cuối trung bình lần lặp lại Phƣơng pháp ác định pH ISO 2917:1999 E)) a Nguyên tắc Giá trị pH đƣợc xác định thông qua chênh lệch điện điện cực thủy tinh điện cực chuẩn chúng đƣợc đặt dịch trích mẫu b Thiết bị dụng cụ  pH kế có điện cực kèm  Cân phân tích có độ xác 0,01 g Ngành Công nghệ thực phẩm, Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng Trang ix Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2013 Trường Đại học Cần Thơ  Cốc thủy tinh 150 mL  Ống đong c Hóa chất  Dung dịch pH chuẩn 4,00; 7,00 9,00 Đức sản xuất  Potassium chloride (KCl), Merk  Dietyl ether (C2H5OC2H5), PA  Ethanol (C2H5OH), PA  Nƣớc cất hai lần d Pha chế hóa chất  Dung dịch rửa điện cực: + Dung dịch diethyl ether bão hòa nƣớc: thêm từ từ nƣớc cất vào diethyl ether nƣớc hòa tan vào diethyl ether đƣợc + Dung dịch etanol 95%: hòa tan mL nƣớc cất hai lần vào 95 mL ethanol e Tiến hành  Hiệu chuẩn máy đo pH Lần lƣợt hiệu chuẩn thiết bị dung dịch pH chuẩn cho pH mẫu cần xác định phải nằm khoảng dung dịch pH chuẩn Sau lần hiệu chuẩn, rửa đầu dò nƣớc cất loại bỏ nƣớc cất điện cực giấy mềm trƣớc hiệu chuẩn dung dịch pH chuẩn Rửa điện cực đầu dò, tiến hành đo mẫu  Xác định pH Đặt cốc thủy tinh 150 mL chứa mẫu đƣợc đồng lên máy khuấy từ Đƣa điện cực pH vào cốc Điều chỉnh nhiệt độ pH kế nhiệt độ dịch trích Nếu pH kế hệ thống hiệu chỉnh nhiệt độ nhiệt độ dịch trích phải nằm khoảng 28 ± 2C Sau chờ giá trị số đo pH kế ổn định, đọc trực tiếp giá trị xác đến 0,01 Ngành Công nghệ thực phẩm, Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng Trang x Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2013 Trường Đại học Cần Thơ f Vệ sinh điện cực máy đo pH Lau điện cực vải mềm thấm dung dịch diethyl ether bão hòa, sau lau lại giấy mềm thấm ethanol Cuối rửa lại nƣớc cất, bảo quản điện cực dung dịch potassium chloride g Báo cáo kết Kết báo cáo kết trung bình hai lần đo song song Sự chênh lệch tuyệt đối hai kết thử nghiệm đơn độc lập, loại mẫu, loại máy móc thiết bị, khoảng thời gian ngắn không vƣợt 0,04 đơn vị pH Hình PL1: Thiết bị pH HANA 212 Cách pha dung dịch đệm phosphate 0,1 M Chuẩn bị dung dịch sau: - Dung dịch sodium dihydrogen phosphate 0,2 M (a): 2,78 g NaH2PO4.2H2O đƣợc hòa tan định mức đến 100 mL - Dung dịch disodium hydrogen photphate 0,2 M (b): 7,17 g Na2HPO4.12H2O đƣợc hòa tan định mức đến 100 mL Dung dịch đệm phosphate có pH khác phụ thuộc vào số mL dung dịch (a) số ml dung dịch (b) định mức đến 200 mL Các dung dịch đệm sử dụng điều chỉnh môi trƣờng trƣớc phản ứng (Phạm Thị Trân Châu, 1988) Nguyên tắc chung: Chuẩn bị muối hay acid theo nồng độ yêu cầu cách kết hợptỷ lệ thể tích hai dung dịch (mL) định mức đến 100 mL theo số liệu Bảng PL1 PL2 Ngành Công nghệ thực phẩm, Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng Trang xi Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2013 Trường Đại học Cần Thơ Bảng PL1: Cách pha dung dịch đệm phosphate a b pH a b pH 93,5 6,50 5,6 45,0 55,0 6,9 92,0 8,00 5,8 39,0 61,0 7,0 90,0 10,0 5,9 33,0 67,0 7,1 87,7 12,3 6,0 28,0 72,0 7,2 85,5 15,0 6,1 23,0 77,0 7,3 81,5 18,5 6,2 19,0 81,0 7,4 77,5 22,5 6,3 16,0 84,0 7,5 73,5 26,5 6,4 13,0 87,0 7,6 68,5 31,5 6,5 10,5 89,5 7,7 62,5 37,5 6,6 8,50 91,5 7,8 56,5 53,5 6,7 7,00 93,0 7,9 51,0 49,0 6,8 5,30 94,7 8,0 Ngành Công nghệ thực phẩm, Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng Trang xii Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2013 Trường Đại học Cần Thơ PHỤ LỤC THỐNG KÊ I Thí nghiệm One-Way ANOVA - HOAT TINH by NHIET DO Dependent variable: HOAT TINH (%) Factor: NHIET DO (oC) Number of observations: 21 Number of levels: ANOVA Table for HOAT TINH by NHIET DO Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Between groups 1725.26 287.543 144.37 0.0000 Within groups 27.8842 14 1.99173 Total (Corr.) 1753.14 20 Table of Means for HOAT TINH by NHIET DO with 95.0 percent LSD intervals Stnd error NHIET DO Count Mean (pooled s) Lower limit Upper limit 25 67.97 0.814806 66.7343 69.2057 30 100.0 0.814806 98.7643 101.236 35 80.22 0.814806 78.9843 81.4557 40 77.74 0.814806 76.5043 78.9757 45 75.27 0.814806 74.0343 76.5057 50 79.06 0.814806 77.8243 80.2957 55 78.53 0.814806 77.2943 79.7657 Total 21 79.8271 Multiple Range Tests for HOAT TINH by NHIET DO Method: 95.0 percent LSD NHIET DO Count Mean Homogeneous Groups 25 67.97 X 45 75.27 X 40 77.74 XX 55 78.53 XX 50 79.06 XX 35 80.22 X 30 100.0 X Contrast Sig Difference +/- Limits 25 - 30 * -32.03 2.47147 25 - 35 * -12.25 2.47147 25 - 40 * -9.77 2.47147 Ngành Công nghệ thực phẩm, Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng Trang xiii Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2013 25 - 45 * -7.3 2.47147 25 - 50 * -11.09 2.47147 25 - 55 * -10.56 2.47147 30 - 35 * 19.78 2.47147 30 - 40 * 22.26 2.47147 30 - 45 * 24.73 2.47147 30 - 50 * 20.94 2.47147 30 - 55 * 21.47 2.47147 35 - 40 * 2.48 2.47147 35 - 45 * 4.95 2.47147 35 - 50 1.16 2.47147 35 - 55 1.69 2.47147 40 - 45 2.47 2.47147 40 - 50 -1.32 2.47147 40 - 55 -0.79 2.47147 45 - 50 * -3.79 2.47147 45 - 55 * -3.26 2.47147 0.53 2.47147 50 - 55 Trường Đại học Cần Thơ * denotes a statistically significant difference II Thí nghiệm One-Way ANOVA - Hoat tinh by pH Dependent variable: Hoat tinh ((%)) Factor: pH Number of observations: 27 Number of levels: ANOVA Table for Hoat tinh by pH Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Between groups 21914.2 2739.28 478.41 0.0000 Within groups 103.063 18 5.72574 Total (Corr.) 22017.3 26 Table of Means for Hoat tinh by pH with 95.0 percent LSD intervals Stnd error pH Count Mean (pooled s) Lower limit Upper limit 25.68 1.38151 23.6277 27.7323 6.5 27.9833 1.38151 25.931 30.0357 36.07 1.38151 34.0177 38.1223 7.5 56.7667 1.38151 54.7143 58.819 100.0 1.38151 97.9477 102.052 8.5 94.29 1.38151 92.2377 96.3423 Ngành Công nghệ thực phẩm, Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng Trang xiv Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2013 Trường Đại học Cần Thơ 90.01 1.38151 87.9577 92.0623 9.5 87.66 1.38151 85.6077 89.7123 10 81.98 1.38151 79.9277 84.0323 Total 27 66.7156 Multiple Range Tests for Hoat tinh by pH Method: 95.0 percent LSD pH Count Mean Homogeneous Groups 25.68 X 6.5 27.9833 X 36.07 7.5 56.7667 10 81.98 9.5 87.66 X 90.01 X 8.5 94.29 100.0 Contrast Sig - 6.5 X X X X X Difference +/- Limits -2.30333 4.1047 6-7 * -10.39 4.1047 - 7.5 * -31.0867 4.1047 6-8 * -74.32 4.1047 - 8.5 * -68.61 4.1047 6-9 * -64.33 4.1047 - 9.5 * -61.98 4.1047 - 10 * -56.3 4.1047 6.5 - * -8.08667 4.1047 6.5 - 7.5 * -28.7833 4.1047 6.5 - * -72.0167 4.1047 6.5 - 8.5 * -66.3067 4.1047 6.5 - * -62.0267 4.1047 6.5 - 9.5 * -59.6767 4.1047 6.5 - 10 * -53.9967 4.1047 - 7.5 * -20.6967 4.1047 7-8 * -63.93 4.1047 - 8.5 * -58.22 4.1047 7-9 * -53.94 4.1047 - 9.5 * -51.59 4.1047 - 10 * -45.91 4.1047 Ngành Công nghệ thực phẩm, Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng Trang xv Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2013 7.5 - * -43.2333 4.1047 7.5 - 8.5 * -37.5233 4.1047 7.5 - * -33.2433 4.1047 7.5 - 9.5 * -30.8933 4.1047 7.5 - 10 * -25.2133 4.1047 - 8.5 * 5.71 4.1047 8-9 * 9.99 4.1047 - 9.5 * 12.34 4.1047 - 10 * 18.02 4.1047 8.5 - * 4.28 4.1047 8.5 - 9.5 * 6.63 4.1047 8.5 - 10 * 12.31 4.1047 2.35 4.1047 - 9.5 - 10 * 8.03 4.1047 9.5 - 10 * 5.68 4.1047 Trường Đại học Cần Thơ * denotes a statistically significant difference III Thí nghiệm One-Way ANOVA - HOAT TINH by NHIET DO (do ben nhiet) Dependent variable: HOAT TINH (%) Factor: NHIET DO (oC) Number of observations: 21 Number of levels: ANOVA Table for HOAT TINH by NHIET DO Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Between groups 8308.84 1384.81 639.84 0.0000 Within groups 30.3002 14 2.1643 Total (Corr.) 8339.14 20 Table of Means for HOAT TINH by NHIET DO with 95.0 percent LSD intervals Stnd error NHIET DO Count Mean (pooled s) Lower limit Upper limit 103.31 0.849373 102.022 104.598 30 100.0 0.849373 98.7118 101.288 40 91.81 0.849373 90.5218 93.0982 50 87.4231 0.849373 86.1349 88.7112 60 63.7591 0.849373 62.471 65.0473 70 57.981 0.849373 56.6928 59.2691 80 50.2106 0.849373 48.9225 51.4988 Total 21 79.2134 Ngành Công nghệ thực phẩm, Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng Trang xvi Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2013 Trường Đại học Cần Thơ Multiple Range Tests for HOAT TINH by NHIET DO Method: 95.0 percent LSD NHIET DO Count Mean Homogeneous Groups 80 50.2106 X 70 57.981 60 63.7591 50 87.4231 40 91.81 30 100.0 103.31 X X X X X X Contrast Sig Difference +/- Limits - 30 * 3.31 2.57631 - 40 * 11.5 2.57631 - 50 * 15.8869 2.57631 - 60 * 39.5509 2.57631 - 70 * 45.329 2.57631 - 80 * 53.0994 2.57631 30 - 40 * 8.19 2.57631 30 - 50 * 12.5769 2.57631 30 - 60 * 36.2409 2.57631 30 - 70 * 42.019 2.57631 30 - 80 * 49.7894 2.57631 40 - 50 * 4.38694 2.57631 40 - 60 * 28.0509 2.57631 40 - 70 * 33.829 2.57631 40 - 80 * 41.5994 2.57631 50 - 60 * 23.6639 2.57631 50 - 70 * 29.4421 2.57631 50 - 80 * 37.2124 2.57631 60 - 70 * 5.77817 2.57631 60 - 80 * 13.5485 2.57631 70 - 80 * 7.77034 2.57631 * denotes a statistically significant difference IV Thí nghiệm One-Way ANOVA - HOAT TINH by NONG DO Dependent variable: HOAT TINH (%) Factor: NONG DO NaHSO3 (mM) Number of observations: 15 Ngành Công nghệ thực phẩm, Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng Trang xvii Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2013 Trường Đại học Cần Thơ Number of levels: ANOVA Table for HOAT TINH by NONG DO Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Between groups 15827.8 3956.94 2238.76 0.0000 Within groups 17.6747 10 1.76747 Total (Corr.) 15845.4 14 Table of Means for HOAT TINH by NONG DO with 95.0 percent LSD intervals Stnd error NONG DO Count Mean (pooled s) Lower limit Upper limit 100.0 0.767566 98.7907 101.209 0.1 25.8567 0.767566 24.6473 27.066 0.3 20.12 0.767566 18.9107 21.3293 0.5 18.5833 0.767566 17.374 19.7927 0.7 13.14 0.767566 11.9307 14.3493 Total 15 35.54 Multiple Range Tests for HOAT TINH by NONG DO Method: 95.0 percent LSD NONG DO Count Mean Homogeneous Groups 0.7 13.14 X 0.5 18.5833 X 0.3 20.12 X 0.1 25.8567 100.0 X X Contrast Sig Difference +/- Limits - 0.1 * 74.1433 2.41866 - 0.3 * 79.88 2.41866 - 0.5 * 81.4167 2.41866 - 0.7 * 86.86 2.41866 0.1 - 0.3 * 5.73667 2.41866 0.1 - 0.5 * 7.27333 2.41866 0.1 - 0.7 * 12.7167 2.41866 1.53667 2.41866 0.3 - 0.5 0.3 - 0.7 * 6.98 2.41866 0.5 - 0.7 * 5.44333 2.41866 Ngành Công nghệ thực phẩm, Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng Trang xviii Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2013 Trường Đại học Cần Thơ Way ANOVA - HOAT TINH by NONG DO Dependent variable: HOAT TINH (%) Factor: NONG DO ACID ASCORBIC (mM) Number of observations: 15 Number of levels: ANOVA Table for HOAT TINH by NONG DO Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Between groups 14014.2 3503.55 1274.93 0.0000 Within groups 27.4804 10 2.74804 Total (Corr.) 14041.7 14 Table of Means for HOAT TINH by NONG DO with 95.0 percent LSD intervals Stnd error NONG DO Count Mean (pooled s) Lower limit Upper limit 100.0 0.957086 98.4921 101.508 0.2 38.5433 0.957086 37.0354 40.0513 0.5 31.37 0.957086 29.8621 32.8779 0.8 18.9733 0.957086 17.4654 20.4813 16.3733 0.957086 14.8654 17.8813 Total 15 41.052 Multiple Range Tests for HOAT TINH by NONG DO Method: 95.0 percent LSD NONG DO Count Mean Homogeneous Groups 16.3733 X 0.8 18.9733 X 0.5 31.37 0.2 38.5433 100.0 X X X Contrast Sig Difference +/- Limits - 0.2 * 61.4567 3.01585 - 0.5 * 68.63 3.01585 - 0.8 * 81.0267 3.01585 0-1 * 83.6267 3.01585 0.2 - 0.5 * 7.17333 3.01585 0.2 - 0.8 * 19.57 3.01585 0.2 - * 22.17 3.01585 0.5 - 0.8 * 12.3967 3.01585 0.5 - * 14.9967 3.01585 Ngành Công nghệ thực phẩm, Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng Trang xix Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2013 0.8 - 2.6 Trường Đại học Cần Thơ 3.01585 * denotes a statistically significant difference One-Way ANOVA - HOAT TINH by NONG DO Dependent variable: HOAT TINH (%) Factor: NONG DO CITRIC (mM) Number of observations: 15 Number of levels: ANOVA Table for HOAT TINH by NONG DO Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Between groups 5938.72 1484.68 238.55 0.0000 Within groups 62.2367 10 6.22367 Total (Corr.) 6000.96 14 Table of Means for HOAT TINH by NONG DO with 95.0 percent LSD intervals Stnd error NONG DO Count Mean (pooled s) Lower limit Upper limit 100.0 1.44033 97.7307 102.269 10 63.6967 1.44033 61.4274 65.966 15 53.07 1.44033 50.8007 55.3393 20 48.68 1.44033 46.4107 50.9493 25 45.3967 1.44033 43.1274 47.666 Total 15 62.1687 Multiple Range Tests for HOAT TINH by NONG DO Method: 95.0 percent LSD NONG DO Count Mean Homogeneous Groups 25 45.3967 X 20 48.68 XX 15 53.07 X 10 63.6967 100.0 X X Contrast Sig Difference +/- Limits - 10 * 36.3033 4.53859 - 15 * 46.93 4.53859 - 20 * 51.32 4.53859 - 25 * 54.6033 4.53859 10 - 15 * 10.6267 4.53859 10 - 20 * 15.0167 4.53859 Ngành Công nghệ thực phẩm, Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng Trang xx Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2013 10 - 25 * 15 - 20 15 - 25 * 20 - 25 18.3 4.53859 4.39 4.53859 7.67333 4.53859 3.28333 4.53859 Trường Đại học Cần Thơ * denotes a statistically significant difference One-Way ANOVA - Hoat tinh by Nong Dependent variable: Hoat tinh (%) Factor: NONG DO NaCl (mM) Number of observations: 15 Number of levels: ANOVA Table for Hoat tinh by Nong Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Between groups 5052.45 1263.11 151.71 0.0000 Within groups 83.2586 10 8.32586 Total (Corr.) 5135.7 14 Table of Means for Hoat tinh by Nong with 95.0 percent LSD intervals Stnd error Nong Count Mean (pooled s) Lower limit Upper limit 100.0 1.66592 97.3753 102.625 25 74.9033 1.66592 72.2786 77.528 50 66.6 1.66592 63.9753 69.2247 75 57.1333 1.66592 54.5086 59.758 100 45.7233 1.66592 43.0986 48.348 Total 15 68.872 Multiple Range Tests for HOAT TINH by NONG DO Method: 95.0 percent LSD Nong Count Mean Homogeneous Groups 100 45.7233 X 75 57.1333 50 66.6 25 74.9033 100.0 Contrast Sig Difference +/- Limits - 25 * 25.0967 5.24943 - 50 * 33.4 5.24943 - 75 * 42.8667 5.24943 - 100 * 54.2767 5.24943 X X X X Ngành Công nghệ thực phẩm, Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng Trang xxi Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 36 – 2013 25 - 50 * 8.30333 5.24943 25 - 75 * 17.77 5.24943 25 - 100 * 29.18 5.24943 50 - 75 * 9.46667 5.24943 50 - 100 * 20.8767 5.24943 75 - 100 * 11.41 5.24943 Trường Đại học Cần Thơ * denotes a statistically significant difference Ngành Công nghệ thực phẩm, Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng Trang xxii [...]... trong và ngoài nƣớc ƣa chuộng nhƣ khoai lang Tím Nhật, khoai lang trắng, khoai sữa, khoai vỏ tím ruột vàng, Khoai lang đƣợc chế biến thành các món ăn nhƣ canh, xào, các loại bánh, Tinh bột khoai lang đƣợc sử dụng để sản xuất tƣơng, bánh gatô, miến khoai lang Diện tích trồng khoai lang trên địa bàn huyện trong năm 2010 là 5,674 ha, chiếm 97,1% diện tích trồng khoai lang trong toàn tỉnh (Cục Thống kê tỉnh... Tính chất của enzyme polyphenoloxydase trong khoai lang trắng đƣợc thực hiện Từ đó, có thể ứng dụng vào sản xuất thực tế nhằm ngăn chặn sự hóa nâu các sản phẩm đƣợc chế biến từ khoai lang trắng 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Đề tài đƣợc thực hiện nhằm khảo sát một số tính chất của polyphenol oxydase trong khoai lang trắng thông qua xác định hoạt tính enzyme PPO trong các điều kiện xử lý khác nhau Trên cơ sở... hiện xấu 2.2.1 Enzyme polyphenol oxydase Quá trình oxy hóa các hợp chất hữu cơ trong cơ thể sinh vật do hệ enzyme oxy hóa khử xúc tác Các enzyme này thuộc nhóm chính trong hệ thống phân loại enzyme và có tên gọi chung là oxydoreductase Trong điều kiện sinh học oxy phân tử có khả năng oxy hóa cơ chất khi đƣợc hoạt hóa bởi các enzyme đặc hiệu – các chất hoạt hóa oxy (oxydase) hay các chất hoạt hóa hydro... gồm các hợp chất peptin, cellulose và hemicellulose Protein: Hàm lƣợng protein thô trong khoai lang không cao, trung bình chiếm 5% trọng lƣợng chất khô hay 1,5% trọng lƣợng chất tƣơi Khoai lang có chứa nhiều nucoprotein, có khả năng cản cholesterol lắng động trên thành mạch, đồng thời giữ đƣợc tính đàn hồi của mạch máu, tránh teo mô liên kết trong gan, thận,… Trong khoai lang còn có một số chất đặc thù... Hoạt tính của enzyme PPO chịu ảnh hƣởng của các yếu tố nhƣ nồng độ cơ chất, nồng độ enzyme, nhiệt độ, pH, ion kim loại,… Để có thể kiểm soát các phản ứng hóa nâu không mong muốn, việc xác định cơ chế phản ứng, các yếu tố ảnh hƣởng đến hoạt tính của enzyme hóa nâu (chủ yếu là PPO) và các thông số động học về enzyme PPO là cần thiết Chính vì vậy, nghiên cứu Tính chất của enzyme polyphenoloxydase trong khoai. .. Thơ kết hợp với cơ chất, kết quả là hoạt động của enzyme sẽ bị giảm + Ức chế không cạnh tranh: chất ức chế không gắn vào trung tâm hoạt động của enzyme mà gắn vào vị trí khác trong phân tử enzyme, làm thay đổi cấu trúc không gian của phân tử enzyme làm cho enzyme giảm khả năng xúc tác Chất ức chế có thể phản ứng với enzyme tự do và cơ chất tạo thành phức hợp enzyme - chất ức chế - cơ chất (Nguyễn Đức... hãm của các chất ức chế này có thể là thuận nghịch hoặc không thuận nghịch Chất ức chế (hay chất kiềm hãm) là chất có khả năng làm yếu hoặc làm đứt hoàn toàn tác dụng của enzyme Khi có mặt cơ chất, hoạt tính xúc tác của enzyme bị ảnh hƣởng bởi loại và nồng độ chất ức chế Các chất ức chế có thể tác động thuận nghịch hoặc không thuận nghịch với enzyme Chất ức chế thuận nghịch tƣơng tác với enzyme thông... ứng vào nồng độ enzyme (Lê Ngọc Tú, 2004) 2.2.4.2Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất [S] Khi enzyme (E) kết hợp với cơ chất (S) sẽ hình thành phức hợp enzyme –cơ chất Phức hợp sau đó tạo ra sản phẩm (P) và giải phóng enzyme Mischaelis và Menten đã giải thích tính chất động học của phản ứng enzyme và lập đƣợc phƣơng trình biểu diễn sự liên quan giữa vận tốc phản ứng và nồng độ cơ chất Tính chất phổ biến của... hưởng của chất hoạt hóa Các chất có tác dụng làm tăng hoạt tính của enzyme đƣợc gọi là các chất hoạt hóa enzyme Các chất hoạt hóa enzyme có bản chất hóa học rất khác nhau Chúng có thể là các anion, các ion kim loại, các chất hữu cơ có cấu trúc phức tạp Các chất hoạt hóa có tác dụng hoạt hóa ở nồng độ nhất định Vƣợt qua nồng độ này chúng sẽ gây ức chế hoạt động của enzyme Ở nồng độ hoạt hóa, các chất hoạt... tại bƣớc sóng 410 nm lên 0,001 đơn vị trong 1 giây trong điều kiện phản ứng 25 oC, pH tối ƣu Nhƣ vậy, một đơn vị enzyme U = 10 -3.OD/ giây (Chikezie, 2006; Phan Thanh Bình và ctv, 2009) C ng thức tính hoạt tính của PPO Hoạt tính của PPO đƣợc tính dựa trên khối lƣợng khoai lang khô, theo công thức: 𝐴 U/gkhoai lang khô = 𝑎 𝑉 100 𝑚 100 − 𝑋 Với a: hoạt tính của PPO trong 1 mL dịch trích (U/mL); V: thể tích ... mục đích xác định tính chất enzyme polyphenol oxydase (PPO) có khoai lang trắng làm sở cho việc đề xuất biện pháp tiền xử lý thích hợp Enzyme PPO thô trích ly từ khoai lang trắng (Ipomoea batatas... pH đến hoạt tính enzyme polyphenol oxydase trích ly từ khoai lang 27 3.3.3 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hƣởng nhiệt độ đến hoạt tính enzyme polyphenol oxydase trích ly từ khoai lang ... phẩm đƣợc chế biến từ khoai lang trắng 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Đề tài đƣợc thực nhằm khảo sát số tính chất polyphenol oxydase khoai lang trắng thông qua xác định hoạt tính enzyme PPO điều kiện