Nghiên cứu ứng dụng enzyme trong thu nhận puerarin từ củ sắn dây để sản xuất thực phẩm bổ sung

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI - LUẬN VĂN THẠC SỸ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ENZYME TRONG THU NHẬN PUERARIN TỪ CỦ SẮN DÂY ĐỂ SẢN XUẤT THỰC PHẨM BỔ SUNG TRẦN THỊ PHƯƠNG THẢO Chuyên ngành : Công nghệ sinh học Mã số : 60420201 NGƯỜI HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN VĂN ĐẠO Hà Nội, 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, công trình nghiên cứu khoa học riêng hướng dẫn PGS TS Nguyễn Văn Đạo Các số liệu, kết nêu luận án trung thực chưa công bố công trình khác Học viên Trần Thị Phương Thảo LỜI CẢM ƠN Để có luận văn này, với lòng biết ơn sâu săc em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS TS Nguyễn Văn Đạo, thầy trực tiếp hướng dẫn giúp đỡ em suốt trình thực hoàn thành khóa luận tốt nghiệp Đồng thời em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy cô giáo Khoa đào tạo Sau đại học – Viện Đại học Mở Hà Nội, truyền đạt kiến thức quý báu cho em suốt thời gian em học tập trường Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới gia đình, bạn bè động viên giúp đỡ suốt thời gian qua Hà Nội ngày tháng năm 2015 Học viên Trần Thị Phương Thảo DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình Cây sắn dây Hình Đồ thị ảnh hưởng nhiệt độ đến hoạt độ Termamyl Hình Phản ứng màu DNS dịch thủy phân ảnh hưởng nhệt độ Hình Biểu đồ ảnh hưởng pH đến hoạt độ Termamyl Hình Phản ứng màu DNS dịch thủy phân ảnh hưởng pH Hình Biểu đồ ảnh hưởng ion kim loại đến hoạt lực Termamyl Hình Biểu đồ ảnh hưởng thời gian đến hoạt lực Termamyl Hình Phản ứng màu DNS dịch thủy phân ảnh hưởng thời gian Hình Đồ thị Lineaweaver & Burk Termamyl Hình 10 Hình ảnh quét quang phổ Puerarin phần mềm UV Pro Hình 11 Hình ảnh biểu diễn đỉnh quang phổ Puerarin Hình 12 Đồ thị biểu diễn đường chuẩn Puerarin Hình 13 Đồ thị biểu diễn hàm lượng Puerarin từ nguồn nguyên liệu khác Hình 14 Hình ảnh Sắc ký TLC phân tích ánh sáng UV màu 110oC Hình 15 Hình ảnh sắc ký HPLC phân tích dịch tách từ sắn dây Hình 16 Hình ảnh sản phẩm bột Puerarin Hình 17 Đồ thị so sánh hàm lượng Puerarin mẫu sản phẩm khác Hình 18 Sơ đồ thu nhận puerarin từ củ sắn dây có ứng dụng enzyme DANH MỤC BẢNG Bảng Ảnh hưởng nhiệt độ tới hoạt lực enzyme Termamyl Bảng Ảnh hưởng pH đến hoạt độ Termamyl Bảng Ảnh hưởng ion kim loại đến hoạt lực Termamyl Bảng Ảnh hưởng thời gian đến hoạt lực Termamyl Bảng Kết đo OD mẫu Bảng Kết quy đổi hàm lượng Puerarin mẫu Bảng Bảng so sánh phương pháp tách triết Bảng Bảng kết đo OD quy đổi hàm lượng Puerarin MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU PHẦN I :TỔNG QUAN TÀI LIỆU I- GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THỰC PHẨM BỔ SUNG Khái niệm thực phẩm bổ sung 2 Phân loại Thực phẩm bổ sung II- GIỚI THIỆU VỀ CÂY SẮN DÂY VÀ TINH CHẤT PUERARIN 1.Cây sắn dây Một số nghiên cứu tác dụng sắn dây sức khỏe Lợi ích Isoflavone dẫn xuất chúng III- TỔNG QUAN VỀ ENZYME THỦY PHÂN TINH BỘT 19 Giới thiệu hệ enzyme thủy phân tinh bột 19 Các enzyme thủy phân tinh bột sống 20 Các nguồn thu nhận enzyme thuỷ phân tinh 21 PHẦN II: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 I- VẬT LIỆU 23 Vật liệu nghiên cứu 23 Hoá chất 24 Dụng cụ thiết bị 24 II PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 Phương pháp thu nhận Puerarin từ củ sắn dây 24 Phương pháp định lượng Puerarin so màu bước sóng 250nm 26 Phương pháp sắc ký lớp mỏng (TLC) 27 Phương pháp sắc ký lỏng cao áp HPLC 28 PHẦN III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31 I XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TÍNH CẢU ENZYME TERMAMYL 31 Ảnh hưởng nhiệt độ tới hoạt lực enzyme Termamyl 31 Ảnh hưởng pH đến hoạt lực enzyme Termamyl 33 Ảnh hưởng ion kim loại đến hoạt lực enzyme Termamyl 35 Xác định thời gian phản ứng thích hợp cho enzyme Termamyl 36 Xác định giá trị động học Km 37 II KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THU NHÂN PUERARIN TỪ CỦ SẮN DÂY 39 1.Kết xác định bước sóng hấp thụ quang phổ Puerarin dung dịch 39 Kết định lượng Puerarin mẫu 40 Kết phân tích định tính phương pháp sắc ký mỏng (TLC) 42 Kết phân tích định lượng phương pháp sắc ký lỏng cao áp (HPLC) 43 III KẾT QUẢ ỨNG DỤNG ENZYME TERMAMYL ĐỂ THU NHẬN PUERARIN 44 Kết lựa chọn phương pháp ứng dụng enzyme 44 Kết thu nhận sản phẩm phương pháp sấy phun 45 Xây dựng quy trình công nghệ ứng dựng enzyme Termamyl triết tách Puerarin từ củ sắn dây 47 PHẦN IV: KẾT LUẬN 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 LỜI MỞ ĐẦU Từ xưa đến người sử dụng củ sắn dây bột từ củ sắn dây làm đồ uống hay chế biến ăn Ngoài ra, sắn dây sử dụng bào chế số phương thuốc đông y, vị thuốc mát có tác dụng giải nhiệt, chống khát, làm mồ hôi, dễ tiêu, chữa triệu chứng sốt nóng, nhức đầu, mẩn ngứa, rôm sảy, đau dày Khoa học đại có nhiều kết công bố cho sắn dây có tác dụng giảm huyết áp, giảm đau đầu, giảm chứng đau nhức vai cổ, giảm cholesterol, khối mỡ máu, máu đông chống bệnh đau tim, tác dụng giải say rượu, trung hòa chất độc giải nhiễm độc rượu cho quan nội tạng mà không để lại hiệu ứng phụ cho thể Các nhà nghiên cứu tìm phức chất tác dụng isoflavonoid sắn dây có hoạt tính estrogen, hay gọi phytoestrogen Đây nhóm hoạt chất đa dạng có nguồn gốc từ thực vật mà chất có cấu trúc chức tương tự hoocmon estrogen động vật có vú, có khả thay estrogen thể phụ nữ Trong số isoflavonoid sắn dây Puerarin chất có hàm lượng lớn thành phần có tác dụng chủ đạo Hiện Puerarin sử dụng rộng rãi điều trị tim mạch bệnh mạch máu não, tiểu đường biến chứng bệnh tiểu đường, hoại tử xương, bệnh Parkinson, bệnh Alzheimer, viêm màng con, ung thư Tại Việt Nam sắn dây trồng phổ biến nhiên sản phẩm đơn giản chủ yếu thu bột thô Vai trò sắn dây chiết xuất thu Puerarin chưa trọng Các sản phẩm isoflavonoid nguyên liệu Puerarin phải nhập chủ yếu từ Trung quốc với giá thành cao Vì nhằm mong muốn tận dụng nguồn nguyên liệu phong phú sẵn có để tạo sản phẩm chất lượng với giá thành hợp lý tiến hành thực đề tài: “ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ENZYME TRONG THU NHẬN PUERARIN TỪ CỦ SẮN DÂY ĐỂ SẢN XUẤT THỰC PHẨM BỔ SUNG “ PHẦN I :TỔNG QUAN TÀI LIỆU I- GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THỰC PHẨM BỔ SUNG [1] Khái niệm thực phẩm bổ sung [1] Thực phẩm bổ sung nhóm sản phẩm phát triển & sử dụng rộng rãi khoảng hai thập niên gần đây, xuất phát từ nhà khoa học phủ Nhật Bản Giới khoa học hiểu thực phẩm bổ sung nhóm khái niệm định nghĩa thống Ngay thân tên gọi có nhiều thuật ngữ sử dụng cho mảng sản phẩm Trong đó, thuật ngữ Dietary supplements thuật ngữ FDA Hoa Kỳ & nhiều nước khác giới sử dụng rộng rãi Ở Châu Âu thường sử dụng thuật ngữ “Nutraceutical” cho loại sản phẩm Tại VN, Bộ Y tế sử dụng cụm từ “Thực phẩm bổ sung hay thực phẩm chức năng” để Việt hóa cho thuật ngữ Định nghĩa Châu Âu Thực phẩm bổ sung: Thực phẩm bổ sung loại thực phẩm phải chứng minh rõ ràng có ảnh hưởng tốt đến chức mục tiêu thể, lợi ích vượt trội so với hiệu dinh dưỡng thông thường, cải thiện tình trạng làm giảm nguy bệnh tật thể Phải sản phẩm có nguồn gốc thực phẩm tự nhiên Có thể bổ sung thêm thành phần có lợi lấy thành phần lợi Định nghĩa Bộ Y Tế Việt Nam Thực phẩm bổ sung: Thực phẩm bổ sung thực phẩm dùng để hỗ trợ chức phận thể người, có tác dụng dinh dưỡng, tạo cho thể tình trạng thoải mái, tăng sức đề kháng giảm nguy bệnh tật Trong thực tế, phân biệt rạch ròi Thực phẩm bổ sung Thuốc Hiện nay, nhà khoa học tạm xếp Thực phẩm bổ sung nằm vùng trung gian thực phẩm & thuốc gọi “Vùng xám” Do đó, Thực phẩm bổ sung gọi Thực phẩm-Thuốc mặt công năng, lợi ích hiệu sử dụng, nhiều trường hợp, kết nghiên cứu chứng khoa học chưa đầy đủ mặt ưu khuyết Thực phẩm bổ sung Nhiều nghiên cứu thực điều kiện in-vitro (hiểu nôm na nghiên cứu ống nghiệm) động vật nên chưa có kết luận xác đáng thể người Tuy nhiên có quy định nghiêm ngặt toàn thể quan quản lý dược thực phẩm thống toàn giới, không coi Thực phẩm bổ sung dùng chữa bệnh trường hợp không tạo cho người sử dụng có nhầm lẫn Thực phẩm bổ sung thực phẩm thông thường Phân loại Thực phẩm bổ sung [1] Hiện nay, có cách thông dụng để phân loại Thực phẩm bổ sung 2.1 Phân loại theo tính chất Thực phẩm bổ sung [1] Đây cách phân loại theo chất hóa học tên khoa học thường dùng hợp chất chức dùng sản phẩm Thực phẩm bổ sung, Thực phẩm bổ sung có tên gọi có lợi ích sức khỏe cho người tiêu dùng Cách phân loại bao gồm nhóm hoạt tính sau: • Nhóm chất xơ thực phẩm (dietary fiber) • Nhóm chất xơ hòa tan –Prebiotic • Nhóm vitamin • Nhóm chất khoáng • Nhóm acid béo không no đa nối đôi • Nhóm probiotic – Men vi sinh • Nhóm đường có lượng thấp (sugar alcohols) • Nhóm acid amin, peptid, protein sinh học • Nhóm phytochemical 2.2 Phân loại theo lợi ích/ngăn ngừa bệnh tật sức khỏe Cách phân loại cho biết chức năng, lợi ích mục tiêu mà sản phẩm đem lại cho sức khỏe người tiêu dùng Do vậy, sản phẩm có chứa nhiều nguyên liệu có hoạt chất chức khác nói phối hợp để đem lại lợi ích sức khỏe mục tiêu Cách phân loại có mục sau: • Có lợi cho mạch • Có lợi cho Tiêu hóa • Có lợi cho Xương Tim • Chống lão hóa • Hỗ trợ giảm nguy tiểu đường, béo phì Hình 6: Biểu đồ ảnh hưởng ion kim loại đến hoạt lực Termamyl Xác định thời gian phản ứng thích hợp cho enzyme Termamyl Thời gian ảnh hưởng lớn đến phản ứng thủy phân enzyme Thời gian phản ứng làm phản ứng thủy phân không triệt để, thời gian dài gây hiệu kinh tế Vì việc tìm thời gian phản ứng thích hợp cho phản ứng thủy phân enzyem việc làm cần thiết trước đưa enzyme vào sử dụng Để xác định thời gian thích hợp cho phản ứng enzyme tiến hành làm với mầu thí nghiệm, mẫu chứa 5ml dung dịch tinh bột sắn 1% (w/v) với lượng Termamyl bổ sung 5µl Tất mẫu giữ nhiệt độ tối ưu 95oC với khoảng thời gian phút, phút, 10 phút, 12 phút, 14 phút Sau khoảng thời gian ta lấy dịch mẫu tương ứng thực phản ứng DNS xác định hoạt lực tương đối mẫu Kết thể bảng hình 6: Bảng 4: Ảnh hưởng thời gian đến hoạt lực Termamyl Thời gian (phút) Độ hoạt động tương đối OD (%) 0.579 78.24 0.685 92.57 10 0.736 99.46 12 0.738 99.73 14 0.740 100 36 Hình 7: Biểu đồ ảnh hưởng thời gian đến hoạt lực Termamyl Hình 8: Phản ứng màu DNS dịch thủy phân ảnh hưởng thời gian Kết cho thấy thời gian tăng độ hoạt động tương đối enzyme tăng Hoạt độ tăng mạnh thời gian tăng từ – 10 phút (tăng 21.22%) Tiếp tục tăng thời gian từ 10 phút đến 14 phút độ hoạt động enzyme tăng không đáng kể (tăng 0.54%) Do định chọn thời gian thích hợp cho phản ứng Termamyl 10 phút để tiến hành nghiên cứu cho bước Xác định giá trị động học Km Giá trị động học Km gọi số Michael, số biểu thị mức độ phân ly biểu kiến phức enzyme – chất Km cho biết cách gần lực 37 enzyme chất: Km nhỏ lực enzyme chất lớn ngược lại Giá trị Km enzyme với chất định số, enzyme tác dụng với chất khác số Km khác Để xác định giá trị động học Km ta dựa vào đồ thị Lineaweaver & Burk (Hình 12) Thí nghiệm tiến hành với dung dịch tinh bột pha đệm thích hợp nồng độ 1%, 2%, 3%, 4%, 5% (w/v) Phản ứng enzyme tiến hành với lượng chất 5ml lượng enzyme 50µl, nhiệt độ 95oC, pH = 6.5 thời gian phản ứng 10 phút Tốc độ phản ứng biểu thông qua giá trị OD mẫu phản ứng theo phương pháp DNS đo bước sóng 575nm Kết thí nghiệm thể qua đồ thị: Hình 9: Đồ thị Lineaweaver & Burk Termamyl Từ phương trình Lineaweaver & Burk ta tính Km = 304.525 mg/ml Ta thấy giá trị Km Termamyl cao 38 II KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THU NHÂN PUERARIN TỪ CỦ SẮN DÂY Kết xác định bước sóng hấp thụ quang phổ Puerarin dung dịch Cho Puerarin xác định phương pháp quang phổ tia cực tím (Zhao Ying et al., 2012), 5.0mg puerarin nhiều tiêu chuẩn cân xác vào 50ml bình định mức, thêm 95% ethanol không đổi khối lượng, lắc tan chất lỏng tiêu chuẩn Dung dịch chuẩn quét máy quang phổ tử ngoại bước sóng 200-500nm , thu thập đầy đủ bước sóng puerarin để xác định bước sóng λ hấp phụ tối ưu Puerarin Trong phạm vi quang phổ quét toàn đồ thị Puerarin, nhìn thấy đỉnh hấp thụ đặc trưng vùng tử ngoại bước sóng 250nm 310nm , xác định bước sóng hấp phụ Puerarin 250nm Hình 10 : Hình ảnh quét quang phổ Puerarin phần mềm UV Pro 39 Hình 11 : Hình ảnh biểu diễn đỉnh quang phổ Puerarin Kết định lượng Puerarin mẫu Bằng cách xác định độ hấp thụ A thời điểm bước sóng 250nm, mối quan hệ tuyến tính độ hấp thụ Pueraria Isoflavone nồng độ C (mg / ml) thành lập Lấy nồng độ dung dịch chuẩn trục hoành, hấp thụ tương ứng OD trục tung, đường cong chuẩn Pueraria Isoflavone thu theo hình sau Hình 12: Đồ thị biểu diễn đường chuẩn Puerarin 40 Từ phương trình đường chuẩn kết đo OD sản phẩm bột puerarin ta dễ dàng tính hàm lượng Puerarin mẫu 58.1 mg/g Cho đến nay, theo nhiều tài liệu cho thấy Puerarin tìm thấy nhiều thuộc dòng họ đậu, họ Fabaceae, hàng Fabales, lớp Magnoliopsida, tầng Magnoliophyta, nhóm Plantae Sắn dây, Pueraria lobata, khoảng 20 loài chi Pueraria gia đình họ đậu Fabaceae, phân họ đậu Nó có nguồn gốc phía đông nam châu Á Rễ sắn dây thực phẩm phổ biến phía đông nam châu Á, non người ăn, động vật ăn sử dụng promoter phì nhiêu đất Giá đỗ đậu nành loại thực phẩm phổ biến châu Á Thông thường có hai loại giá đỗ giá đậu xanh nhiều phổ biến giá đỗ tương Đậu nành nguồn protein cho người ăn chay chặt chẽ người ăn chay Có hàng ngàn loại thực phẩm đậu nành chế biến sẵn Trung Quốc lên men không lên men Tất thực vật báo cáo giàu puerarin, trở thành mục tiêu nghiên cứu thí nghiệm Tiến hành lấy mẫu riêng biệt loại sản phẩm xử lý tách lấy Puerarin đưa vào đo quang phổ Lấy kết OD bước sóng 250nm sau sử dụng phương trình chuẩn có ta thu bảng kết cụ thể sau: Bảng 5: Kết đo OD mẫu STT Tên Mẫu OD Bột Puerarin sau sấy phun 1.632 Đậu tương 1.781 Mầm giá đỗ 1.152 Đậu phụ 1.203 Từ số liệu nêu dựa vào phương trình đường chuẩn Puerarin ta thống kê Bảng hàm lượng Puerarin sau: 41 Bảng 6: Kết quy đổi hàm lượng Puerarin mẫu Hàm lượng Puerarin STT Tên Mẫu Bột Puerarin sau sấy phun 58.1 Đậu tương 39.0 Mầm giá đỗ 18.4 Đậu phụ (mg/g) 12 Hình 13: Đồ thị biểu diễn hàm lượng Puerarin từ nguồn nguyên liệu khác Từ đồ thị thấy rõ ràng hàm lượng Puerarin từ sắn dây cao nhiều so với nguồn nguyên liệu khác Kết phân tích định tính phương pháp sắc ký mỏng (TLC) Puerarin tách từ sắn dây ta đem phân tích sắc ký lớp mỏng, để kiểm tra xem mẫu triết tách có puerarin hay không đồng thời đoán sơ hàm lượng puerarin có mẫu có nhiều hay thông qua so sánh tương nồng độ chất đối chứng Kết phân tích sắc ký mỏng ánh sáng UV cho thấy rõ hàm lượng puerarin có mẫu tương đối nhiều so với dung dịch puerarin đối chứng (nồng độ 0.1%) mỏng nhúng vào dung dịch (H2SO4) sấy 110oC thấy mẫu tách 42 tương đối có đường đơn tương đương với glucoza đường oligo Nếu có điều kiện phân tích xác định Chiếu sáng tia UV bước sóng 250 nm UV 254nm Phun mầu H2SO4 sấy 110oC H2SO4 Puerarin Đường chạy 1- G1-G7 standard Đường chạy 2- Puerarin standard G1 Đường chạy 3- Vietnamese kudzu extra G2 G3 G4 3 Hình 14: : Sắc ký TLC phân tích ánh sáng UV va màu 110oC Kết phân tích định lượng phương pháp sắc ký lỏng cao áp (HPLC) Để xác định puerarin định lượng mẫu thí nghiệm dùng phương pháp: so màu bước sóng 250nm dùng phương pháp sắc ký lỏng cao áp Từ sắc ký HPLC cho thấy puerarin củ sắn dây tách ứng dụng enzyme Termamyl cho kết rõ Dựa vào chất puerarin chuẩn thấy puerarin xuất phút thứ 7,50 với mức độ tinh khiết cao Từ puerarin đối chứng tính hàm lượng puerarin có mẫu sắn tươi 58.1 mg/g So sánh hàm lượng Puerarin số thực phẩm số thực vật tự nhiên hàm lượng puerarin sắn dây cao nhiều thực phẩm có chứa Isoflavones từ 10 đến 100 lần Theo số tài liệu tham khảo, puerarin có nhiều phận khác sắn dây thân Chúng tiến hành khảo sát hàm lượng puerarin phận thân sắn dây cho kết khả quan phạm vi luận văn chưa công bố 43 60 40 20 -20 10 12 14 Hình 15: hình ảnh sắc ký HPLC phân tích dịch tách từ sắn dây - Đường xanh đường puerarin tách từ sắn dây Việt Nam - Đường đỏ puerarin chuẩn III KẾT QUẢ ỨNG DỤNG ENZYME TERMAMYL ĐỂ THU NHẬN PUERARIN Kết lựa chọn phương pháp ứng dụng enzyme Triết tách enzyme có nhiều ưu điểm so với tách triết dung môi thể cụ thể bảng so sánh Bảng 7: Bảng so sánh phương pháp tách triết STT Điểm so sánh Quy trình công nghệ Thời gian Độ an toàn sản phẩm Hiệu suất Cảm quan sản phẩm Tách triết dung môi Qua nhiều công đoạn Tách triết nhiều bước nhiều lần để thu sản phẩm Tốn nhiều thời gian Dễ nhiễm tạp nhiều công đoạn Thấp khó loại bỏ hoàn toàn sản phẩm phụ Triết tách enzyme Đơn giản Chỉ lần bổ sung enzyme Nhanh Độ an toàn cao Cao tác dụng triệt để enzyme Sản phẩm mịn có độ đồng Sản phẩm thu cao enzyme không lẫn tạp Termamyl có tác dụng triệt gây khó khăn cho để chí với chất trình lọc lẫn tạp 44 Kết thu nhận sản phẩm phương pháp sấy phun Sau sấy phun sản phẩm thu bột Puerarin với số tiêu chất lượng sau: a Hình thức cảm quan: Dạng bột mịn đồng không vón cục, thể chất tơi xốp, có màu kem vàng, mùi thơm, vị đắng Hình 16: Sản phẩm bột Puerarin b Kích thước: 100% bột qua rây 2,5nm c Hàm lượng puerarin bột: 58,1mg/g Để có đánh giá rõ chất lượng sản phẩm ta tiến hành so sánh với sản phẩm chế phẩm Puerarin dạng viên nén Mỹ có tên “ Kudzu extract 1000mg” Lần lượt chuẩn bị mẫu riêng biệt để đo OD bước sóng 250nm dựa vào phương trình đường chuẩn Puerarin để tính toán hàm lượng ta thu kết cụ thể sau: 45 Bảng : Bảng kết đo OD quy đổi hàm lượng Puerarin STT Tên Mẫu OD Hàm lượng Puerarin (mg/g) Bột Puerarin sau sấy phun 1.632 58.1 1.936 64.9 Bột nghiền viên Kudzu Mỹ Hình 17: Đồ thị so sánh hàm lượng Puerarin mẫu sản phẩm khác 46 Từ kết ta thấy sản phẩm bột Puerarin sau sấy phun có hàm lượng thấp không đáng kể so với hàm lượng sản phẩm nhập ngoại tương tự Thêm vào sản phẩm dạng bột lại cho tiêu chất lượng tốt, dễ dàng bảo quản đóng gói, tiết kiệm nhiều chi phí thời gian, ứng dụng nghiên cứu quy mô công nghiệp Xây dựng quy trình công nghệ ứng dựng enzyme Termamyl triết tách Puerarin từ củ sắn dây Từ kết nghiên cứu đưa đề xuất sơ đồ công nghệ ứng dụng enzyme Termamyl triết tách Puerarin từ củ sắn dây sau: Hình 18: Sơ đồ thu nhận puerarin từ củ sắn dây có ứng dụng enzyme 47 Thuyết minh quy trình: Hướng – thu sản phẩm bột Puerarin : Củ sắn dây tươi rửa để Sau nghiền nhỏ máy sát sắn dây Hỗn hợp sắn dây nghiền hòa vào nước lạnh theo tỉ lệ 1:3 Cho vào nồi nấu bổ sung thêm enzyme Termamyl với liều lượng 1ml/10l lít dịch Đun sôi đến 950C 60 phút Nhờ hỗ trợ enzyme Termamyl phân tử tinh bột sắn cắt nhỏ thành dextrin Sau lọc loại bỏ chất xơ thu dịch thủy phân Điều chỉnh nồng độ chất khô dịch thủy phân 12-150BX Dịch thủy phân đưa vào sấy phun thu bột có chứa Puerarin.Sau tiến hành đóng gói hút ẩm bảo quản lạnh Hướng – thu sản phẩm dạng cao Puerarin : Củ sắn dây tươi rửa để Sau nghiền nhỏ máy sát sắn dây Hỗn hợp sắn dây nghiền hòa vào nước lạnh theo tỉ lệ 1:3 Cho vào nồi nấu bổ sung thêm enzyme Termamyl với liều lượng 1ml/10l lít dịch Đun sôi đến 950C 60 phút Nhờ hỗ trợ enzyme Termamyl phân tử tinh bột sắn cắt nhỏ thành dextrin Sau lọc loại bỏ chất xơ thu dịch thủy phân Dịch thủy đưa vào cô quay chân không để thu thành phẩm với nồng độ chất khô 700BX thu dạng cao khô cao ướt 48 PHẦN IV: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Qua trình thực nghiệm thu số kết sau: Xác định đặc tính enzyme Termamyl : Nhiệt độ hoạt động tối ưu enzyme > 95oC; pH tối ưu cho enzyme hoạt động pH = 6.5; Các ion kim loại có ảnh hưởng khác tới hoạt lực enzyme Termamyl: ion Zn2+ làm ức chế khả hoạt động enzyme, ion Fe2+, Ca2+ có ảnh hưởng đến hoạt lực enzyme, ion Mg2+ có khả kích hoạt hoạt tính Termamyl Xác định giá trị động học Km Termamyl 304.525 mg/ml Xác định bước sóng hấp phụ quang phổ thích hợp Puerarin 250nm Ứng dụng thành công enzyme Termamyl để chiết tách puerarin từ củ sắn dây thay cho việc dùng dung môi hữu Xây dựng quy trình ứng dụng sản xuất Thu nhận bột có chứa puerarin xác định hàm lượng Puerarin mẫu 58.1 mg/g bột sản phẩm Đề xuất tiếp tục nghiên cứu cải tiến quy trình công nghệ, tối ưu hóa điều kiện để thu tinh chất Puerarin với hiệu suất cao hơn./ 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO Vũ Thị Ngọc An, Nguyễn Kiều Oanh, Nguyễn Thị Minh Tâm(2010), Công nghệ sinh học ứng dụng sản xuất chế biến thực phẩm chức Trường Đại học Bách khoa Thành phố HCM Phạm Thị Trân Châu, Phan Tuấn Nghĩa (2007), Công nghệ Sinh học tập Enzyme ứng dụng Nhà xuất Giáo dục Đặng Thị Thu, Nguyễn Thị Xuân Sâm, Tô Kim Anh, Thí nghiệm Hóa sinh công nghiệp Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Phương Duy (2000), “Bài toán sử dụng khoai mì sản xuất nhiên liệu” Báo Khoa học phổ thông Đỗ Huy Định (2005), “Nhiên liệu sinh học – Nhiên liệu tương lai” Diễn đàn Sinh học Việt Nam Quách Ngọc Dĩnh (1982), Sử dụng chế phẩm Enzyme công nghiệp thực phẩm Nhà xuất Khoa học kĩ thuật P Fellows, Food Processing Technology, Cambridge, England A.A Akhrem, A.I Cusnetsova; NXK khoa học Mạc tư khoa; 1964 .Sắc ký lớp mỏng Phạm Ngọc Thuỵ; NXB Nông nghiệp; 2001 Giáo trình hoá học phân tích công cụ 10 Adams NR Organizational and activional effect of Phytoestrgens on the reproductive tract pf the ewe Proc Soc Exp Bio Med 1995, 108:87-91 11 Anthony Ms, Clarkson TB, Hughes CL, Morgan TM, Burke GL kudzu isoflavones improve cardiovascular risk Fartors without affecting the reproductive system of peripubertal rhesus monkeys J Nutr 1996, 126:3- 50 [...]... loại thu c chữa cảm sốt, nhức đầu, khát nước, mụn nhọt Củ sắn dây có thể chế biến chín để ăn trực tiếp Bột sắn dây thường để pha nước uống, nấu chè… Hình 1: Cây sắn dây 4 2 Một số nghiên cứu về tác dụng của cây sắn dây đối với sức khỏe [4] Cả trong Đông y và Tây y đã có rất nhiều nghiên cứu về công dụng của sắn dây Tuy nhiên người tiêu dùng thường xuyên sử dụng bột sắn dây lại ít biết về các nghiên cứu. .. tính estrogen của hỗn hợp isoflavone chiết xuất từ củ sắn dây là khá rõ rệt Thạc sỹ Trần Thị Xuân, 2005 Nghiên cứu isoflavon t sắn dây trồng và sắn dây mọc hoang Năm 2009, Nhóm nghiên cứu gồm hai sinh viên 7 Hoàng Ngọc Tú và Nguyễn Thị Minh Trang, khoa CNTP- Đại học Công nghệ Sài Gòn đã nghiên cứu sản xuất thử nghiệm thành công rượu vang từ sắn dây Phân tích cho thấy, rượu sắn dây chứa chất puerarin có... số sản phẩm bổ sung Puerarin a Thực phẩm bổ sung Puerarin giúp thanh nhiệt, giải độc Sản phẩm được bào chế dạng bột pha uống liền hoặc dạng viên nén Có công dụng thanh nhiệt hỗ trợ hệ tiêu hóa, hệ bài tiết, thải độc Dùng hỗ trợ điều trị giải rượu cai nghiện rượu Giá thành khá cao và chủ yếu là có nguồn gốc từ Mỹ, Úc hoặc Trung Quốc 18 b Thực phẩm bổ sung Puerarin điều hòa nội tiết tố nữ Các thực phẩm. .. rằng: củ sắn dây không biết vì lý do gì còn có tác dụng làm giảm ham muốn uống rượu ở người nghiện rượu và giảm sự tàn phá của rượu lên cơ thể con người Các nghiên cứu về tác dụng của sắn dây sẽ còn tiếp tục ở cả Mỹ và ở Châu Á Có lẽ khả năng quý giá của sắn dây còn vượt qua cả các tuyên bố nghiên 6 cứu hiện có ở nước này Các tài liệu đông y cổ của Trung Quốc đều cho rằng các loại thu c có chứa sắn dây. .. xã Thượng Quận - Kinh Môn - Hải Dương bao gồm các phần: củ sắn ( C ), thân sắn hay dây sắn ( T ), và lá sắn ( L ) Các bước chuẩn bị mẫu như sau: Mẫu củ sắn ( C ): Củ sắn được lựa chọn là các loại củ chính ở khóm sắn (hay ụ sắn) có nhiều củ Đem rửa sạch đất và tạp chất bám vào phần mặt ngoài của củ sắn, để ráo nước sau đó cho vào máy nghiền Củ sắn sau khi nghiền thì giữ nguyên trạng thái (bột ướt và... sạch chỉ qua một bước nhờ sử dụng cột cyclodextrin cepharose 6B Một số nhà nghiên cứu thu nhận được amylaza từ nấm men Filobasidium capsuligenum và thấy hoạt tính của enzyme này không bị ảnh hưởng bởi của ion Ca2+ 22 PHẦN II: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU I- VẬT LIỆU [2,4,6] 1 Vật liệu nghiên cứu a Sắn dây: [4] Mẫu triết tách là sắn các bộ phận trên cây sắn dây được lấy từ xã Thượng Quận - Kinh Môn... hạt Rễ củ của sắn dây thường được dùng làm thu c Thông thường rễ được thu hoạch vào mùa đông, xuân Rễ đào rửa sạch đất cát, bỏ lớp vỏ ngoài, cắt khúc hoặc thái lát sau đó phơi hoặc sấy khô Củ sắn dây cũng thường được mài lấy bột để sử dụng, gọi là bột sắn dây Củ được sơ chế sạch, xay nhuyễn cùng với nước, lọc để tinh bột sắn dây lắng xuống sau đó đem phần bột này phơi khô, bẻ miếng nhỏ Sắn dây có thể... có nhều công trình nghiên cứu về enzyme bền nhiệt đã được tiến hành Để sản xuất ra termamyl có thể sử dụng giống vi sinh vật phân lập ngoài tự nhiên hoặc gây đột biến Tuy nhiên dù được sản xuất bằng con đường nào thì termamyl vẫn có ý nghĩa rất quan trọng không chỉ trong ngành công nghiệp thực phẩm mà cả trong y học và nhiều ngành khác, đáp ứng được yêu cầu về việc ứng dụng enzyme trong những năm tới... sản phẩm Đối với đề tài này chúng ta sử dụng enzyme Termamyl nhằm phân giải hoàn toàn cenlulose và tinh bột trong sắn dây thành Puerarin Phương pháp này tăng hiệu suất cho cả quá 25 trình, lượng sản phẩm tạo ra nhiều hơn, nhanh hơn có độ an toàn cao hơn và tránh được lẫn tạp trong sản phẩm cuối b Tiến hành: Phản ứng được thực hiện trong ống ependopt Dùng pipet tự động lấy 1ml cơ chất- là dịch sắn dây. .. quả nghiên cứu để chúng ta cùng tham khảo 2.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới Ở phương Đông, từ 2000 năm trước sắn dây đã có một vị trí quan trọng trong y học dưỡng sinh Trung Quốc, Nhật Bản Sự đông đặc của bột sắn dây làm cho các phân tử bột sắn dây đi vào thành ruột và trung hòa axit ở đây, chống lại vi trùng, ngăn cản các bệnh tiêu chảy Nó làm thuyên giảm ngay các chứng đau họng và đầy hơi trong