Nghiên cứu điều kiện thuỷ phân tinh bột sắn để sản xuất polymaltose de 30 bằng phương pháp enzyme

Nghiên cứu ảnh hưởng của mức độ thủy phân tinh bột trong quá trình dịch hóa đến quá trình đường hóa tạo polymaltose DE 30 .... Quá trình sản xuất polymaltose DE 30 bao gồm quá trình thủy

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Đề Tài NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN THỦY PHÂN TINH BỘT SẮN ĐỂ SẢN XUẤT POLYMALTOSE DE 30 BẰNG PHƯƠNG PHÁP ENZYME

Người hướng dẫn: TH.S VŨ THỊ THUẬN

Sinh viên thực hiện: NGÔ THỊ TRANG

Lớp: 1203

Hà Nội – 2016

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Đề Tài NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN THỦY PHÂN TINH BỘT SẮN ĐỂ SẢN XUẤT POLYMALTOSE DE 30 BẰNG PHƯƠNG PHÁP ENZYME

Người hướng dẫn: TH.S VŨ THỊ THUẬN

Sinh viên thực hiện: NGÔ THỊ TRANG

Lớp: 1203

Hà Nội – 2016

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành được khóa luận tốt nghiệp này, trước tiên tôi xin chân thành cảm

ơn các thầy cô giáo cùng toàn thể cán bộ khoa Công nghệ Sinh học – Viện Đại Học Mở

Hà Nội đã dạy dỗ, chỉ bảo tận tình trong thời gian học tập tại trường, nơi trang bị kiến thức giúp tôi bước vào cuộc sống

Tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc tới Ths Vũ Thị Thuận, chủ nhiệm bộ môn công nghệ đường bột- Viện Công nghiệp Thực phẩm đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt cho tôi những kinh nghiệm về chuyên môn và luôn giúp đỡ, động viên tinh thần cho tôi Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn đến các anh chị cán bộ trong phòng thí nghiệm đã tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thiện luận văn này

Cuối cùng, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình và bạn bè đã luôn động viên, giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp của mình

Do thời gian và trình độ hạn chế, không tránh khỏi những thiếu sót Tôi rất mong được sự chỉ bảo và giúp đỡ của các thầy cô

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 20 tháng 05 năm 2016

Sinh viên

Ngô Thị Trang

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3

1.1 GIỚI THIỆU VỀ POLYMALTOSE 3

1.1.1 Cấu tạo và tính chất 3

1.1.2 Ứng dụng của polymaltose 4

1.1.2.1 Ứng dụng trong dược phẩm 4

1.1.2.2 Ứng dụng trong thực phẩm 5

1.2 TINH BỘT- NGUYÊN LIỆU ĐỂ SẢN XUẤT POLYMALTOSE 5

1.2.1 Giới thiệu về tinh bột 5

1.2.2 Tinh bột sắn 7

1.2.2.1 Cấu tạo và tính chất của tinh bột sắn 7

1.2.2.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn 7

1.3 ENZYM SỬ DỤNG TRONG SẢN XUẤT POLYMALTOSE 8

1.3.1 Quá trình dịch hóa tinh bột bằng enzym α- amylase 9

1.3.1.1 Giới thiệu enzym α- amylase và nguồn sinh tổng hợp 9

1.3.1.2 Cơ chế thủy phân tinh bột của enzym α- amylase. 10

1.3.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới enzym α- amylase [5,9] 10

1.3.1.4 Giới thiệu một số enzym dịch hóa. 13

1.3.2 Quá trình đường hóa tinh bột bằng enzym pullulanase 14

1.3.2.1 Giới thiệu enzym pullulanase và nguồn sinh tổng hợp 14

1.3.2.2 Cơ chế thủy phân tinh bột của enzym pullulanase 16

1.3.2.3 Giới thiệu một số chế phẩm enzym pullulanase 16

CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17

2.1 NGUYÊN LIỆU, HÓA CHẤT 17

2.1.1 Nguyên liệu 17

2.1.2 Hóa chất 17

2.1.3 Thiết bị 17

2.2 PHƯƠNG PHÁP 17

2.2.1 Phương pháp phân tích 17

2.2.1.1 Xác định nồng độ chất khô bằng chiết quang kế 17

2.2.1.2 Xác định pH bằng máy đo pH 18

2.2.1.3 Xác định nồng độ dịch bột bằng brome kế 18

2.2.1.4 Xác định độ nhớt của dịch thủy phân bằng máy đo độ nhớt 18

2.2.1.5 Xác định độ ẩm của tinh bột sắn bằng máy sấy hồng ngoại 18

2.2.1.6 Xác định hàm lượng tinh bột theo phương pháp Béc-tơ-răng 18

2.2.1.7 Xác định hàm lượng đường khử (DE) theo phương pháp phân tích Lane- Eynon 19

2.2.1.8 Xác định một số đường glucose, maltose bằng phương pháp sắc kí lỏng cao áp (HPLC) 21

2.2.2 Phương pháp công nghệ 21

2.2.2.1 Nghiên cứu các điều kiện thích hợp cho quá trình dịch hóa tinh bột 21

2.2.2.2 Nghiên cứu các điều kiện thích hợp cho quá trình đường hóa tinh bột 21

2.2.2.3 Xây dựng quy trình công nghệ thủy phân tinh bột sắn để sản xuất polymaltose DE 30 21

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 22

3.1 NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN DỊCH HÓA TINH BỘT LÀM NGUYÊN LIỆU PHÙ HỢP CHO QUÁ TRÌNH ĐƯỜNG HÓA TẠO POLYMALTOSE DE 30 22

3.1.1 Lựa chọn enzyme dịch hóa thích hợp cho quá trình sản xuất polymaltose 22

3.1.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của mức độ thủy phân tinh bột trong quá trình dịch hóa đến quá trình đường hóa tạo polymaltose DE 30 23

3.1.3 Xác định nồng độ enzyme thích hợp trong quá trình dịch hóa tạo DE 10 25

3.1.4 Ảnh hưởng của nồng độ dịch bột đến quá trình dịch hóa tạo DE 10 26

3.1.5 Ảnh hưởng của thời gian dịch hóa tinh bột sắn tạo dịch có DE 10 27

3.1.6 Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân tới quá trình dịch hóa 28

3.1.7 Xác định ảnh hưởng của pH tới quá trình dịch hóa 29

3.2 NGHIÊN CỨU CÁC ĐIỀU KIỆN ĐƯỜNG HÓA THÍCH HỢP ĐỂ TẠO

POLYMALTOSE DE 30 30

3.2.1 Lựa chọn enzyme thích hợp cho quá đường hóa tạo tạo polymaltose 30

3.2.2 Xác định nồng độ enzyme promozyme D2 thích hợp trong quá trình đường hóa tạo polymaltose DE 30 31

3.2.3 Xác định nồng độ cơ chất thích hợp cho quá trình đường hoá 32

3.2.4 Nghiên cứu điều kiện pH thích hợp cho quá trình đường hoá 34

3.2.5 Xác định nhiệt độ thích hợp cho quá trình đường hóa 35

3.2.6 Xác định thời gian thích hợp cho quá trình đường hoá 36

3.3 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CHẤT LƯỢNG DỊCH POLYMALTOSE 38

3.4 XÂY DỰNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ THỦY PHÂN TINH BỘT SẮN TẠO DỊCH POLYMALTOSE CÓ DE 30 39

3.4.1 Quy trình công nghệ thủy phân tinh bột sắn tạo dịch polymaltose DE 30 40

3.4.2 Thuyết minh sơ đồ quy trình công nghệ 40

KẾT LUẬN 41

TÀI LIỆU THAM KHẢO 42

NHỮNG TỪ VIẾT TẮT

DE (Dextrose Equivalent) Số đương lượng đường khử quy ra glucose

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Một số tính chất của enzyme pullulanase Error! Bookmark not defined

Bảng 3.1 Ảnh hưởng của mỗi loại enzyme đến kết quả dịch hóa 22

Bảng 3.2 Ảnh hưởng của DE dịch hóa đến quá trình đường hóa tạo polymaltose 24

Bảng 3.3 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme đến quá trình dịch hóa 25

Bảng 3.4 Ảnh hưởng của nồng độ tinh bột đến quá trình dịch hóa 26

Bảng 3.5 Ảnh hưởng của thời gian dịch hóa đến chất lượng dịch hóa 27

Bảng 3.6 Ảnh hưởng của nhiệt độ dịch hóa đến chất lượng dịch hóa 28

Bảng 3.7 Ảnh hưởng của pH đến quá trình dịch hóa 29

Bảng 3.8 Ảnh hưởng của enzyme đường hóa đến quá trình đường hóa 30

Bảng 3.9 Ảnh hưởng của nồng độ Promozyme D2 đến quá trình đường hoá 31

Bảng 3.10 Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất trong quá trình đường hóa 33

Bảng 3.11 Xác định pH thích hợp cho quá trình đường hóa 34

Bảng 3.12 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình đường hóa 36

Bảng 3.13 Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình đường hóa 37

Bảng 3.14 Kết quả phân tích chất lượng dịch polymaltose 38

DANH MỤC HÌNH Hình 1 1.Cấu tạo polymaltose 3

Hình 1.2 Cấu tạo của Amylose 6

Hình 1.3 Cấu tạo của Amylopectin 6

Hình 3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ thủy phân tinh bột sắn tạo dịch polymaltose DE 30 40

MỞ ĐẦU

Tinh bột là nguồn nguyên liệu dồi dào chứa trong các loại rau, củ, quả và ngũ cốc, có vai trò quan trọng trong việc cung cấp các dinh dưỡng thiết yếu cho cơ thể Ngoài ra tinh bột còn được sử dụng làm nguyên liệu chính trong các ngành công nghiệp như: thực phẩm, dược phẩm, dệt Một trong những loại nguyên liệu được sử dụng phổ biến nhất là tinh bột sắn Hiện nay, cây sắn đang được dần chuyển đổi từ cây lương thực thực phẩm sang cây công nghiệp có lợi thế cạnh tranh cao, nhờ đó sản lượng tinh bột sắn mỗi năm ngày càng tăng Sản lượng lớn, giá thành rẻ so với các loại tinh bột khác tinh bột sắn dần khẳng định vị thế của mình trở thành nguồn nguyên liệu chính trong sản suất công nghiệp Ngoài ra, tinh bột sắn còn được biết đến là nguồn nguyên liệu sản xuất polymaltose để ứng dụng trong tạo phức sắt- polymaltose (IPC) Phức sắt- polymaltose có khả năng chữa bệnh thiếu máu - căn bệnh đang được quan tâm hàng đầu trên thế giới Thiếu máu do thiếu sắt là căn bệnh khá phổ biến ở trẻ em

và phụ nữ mang thai, thiếu máu làm ảnh hưởng đến các chức năng như hệ miễn dịch,

hệ thần kinh, suy giảm nhận thức… Phức sắt- polymaltose được giới chuyên gia trên Thế Giới đánh giá rất cao do khả năng hấp thu tốt và độ an toàn của chúng, nó đã được sản xuất rộng rãi trên quy mô công nghiệp tại nhiều quốc gia Ở Việt Nam, phức sắt- polymaltose (IPC) hầu hết là hàng nhập khẩu do nguồn nguyên liệu sản xuất IPC chưa được nghiên cứu và sản xuất Vì vậy việc nghiên cứu và sản xuất polymaltose để ứng dụng trong sản xuất phức sắt- polymaltose - bào chế thuốc chống thiếu máu phục vụ nhu cầu trong nước là vấn đề rất cần thiết mang tính khoa học và thực tiễn cao

Polymalose là sản phẩm thủy phân từ tinh bột, dễ tan trong nước, có cấu trúc polyme mạch thẳng bao gồm các phân tử D-glucose liên kết với nhau, có công thức cấu tạo (C6H10O5)n với khối lượng phân tử dao dộng tương đối lớn khoảng 25000- 32000 Dalton, gồm từ 3- 20 gốc glucose liên kết với nhau chủ yếu là liên kết α-1,4 glucoside Polymaltose được sản xuất và ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực chế biến dược phẩm và thực phẩm Để tổng hợp các phức sắt- polymaltose (IPC) đạt được hiệu quả

và chất lượng cao thì nguồn nguyên liệu polymaltose phải có giá trị DE thích hợp cho

quá trình tạo phức Đây là một phần nghiên cứu thuộc đề tài cấp nhà nước của Viện Công nghiệp Thực phẩm Theo nghiên cứu này, polymaltose có mức độ thủy phân phù hợp nhất là DE 30 Với DE 30, polymaltose cho hiệu suất gắn kết và hiệu suất thu hồi trong quá trình tạo phức IPC đạt kết quả tốt nhất

Để chủ động nguồn nguyên liệu polymaltose trong sản xuất phức sắt- polymaltose (IPC) và tránh phụ thuộc vào việc nhập khẩu thì việc nghiên cứu công nghệ sản xuất polymaltose DE 30 là rất cần thiết Quá trình sản xuất polymaltose DE

30 bao gồm quá trình thủy phân tinh bột sắn tạo dịch polymaltose và quá trình thu hồi sản phẩm polymaltose dạng bột Nhưng do thời gian thực tập có hạn nên chúng tôi chỉ đặt vấn đề:

“Nghiên cứu điều kiện thủy phân tinh bột sắn để sản xuất polymaltose DE 30 bằng phương pháp enzym”

Mục tiêu đề tài

Nghiên cứu được điều kiện thủy phân tinh bột sắn tạo dịch polymaltose bằng phương pháp enzyme đạt chất lượng DE 30, glucose (G1) 3%, maltose (G2) 15%, maltose oligomers (G 3) 80%

Nội dung nghiên cứu

Nghiên cứu các điều kiện dịch hóa tinh bột làm nguyên liệu phù hợp cho quá trình đường hóa tạo dịch polymaltose DE 30

Nghiên cứu các điều kiện đường hóa tạo dịch polymaltose DE 30

Xây dựng quy trình công nghệ thủy phân tinh bột sắn tạo dịch polymaltose

DE 30

Hình 1.1 Cấu tạo polymaltose (liên kết α-1,4 glucoside, n=1-18)

Polymaltose là một dạng của maltoolygosaccharide, nó được sản xuất từ tinh bột sắn với sự tham gia của vi sinh vật và được ứng dụng nhiều trong thực phẩm và dược phẩm bởi các tính chất sau [9,26,34]:

• Độ ngọt thấp chỉ bằng 30% so với đường saccharose dung dịch 10% ở nhiệt

độ 250C, do đó có thể thay thế đường saccharose trong các thực phẩm để giảm độ ngọt sản phẩm mà không ảnh hưởng đến hương vị sẵn có của sản phẩm

• Tác dụng chống táo bón

• Đặc biệt, polymaltose là một dạng polysaccharide mạch thẳng nên có khả năng liên kết với phức sắt để tạo phức IPC rất tốt

• Polymaltose có thể được hấp thu từ từ trong máu cung cấp năng lượng cho

cơ thể một cách đều đều, giữ ổn định đường trong máu trong thời gian dài

• Được dùng để căn chỉnh kích thước màng, ổn định các tính chất của các sản phẩm thực phẩm và nguyên liệu

• Độ tan giảm theo nồng độ dịch, polymaltose có khả năng hút ẩm rất cao và

độ nhớt trung bình Chính vì vậy, polymaltose có khả năng duy trì độ ẩm cao, giữ được độ ẩm phù hợp trong thực phẩm đặc biệt là các loại bánh tươi Khi bổ sung vào thực phẩm, đồ uống polymaltose là tác nhân gây kìm hãm thành phần máu, vì nó thay thế một phần glucose nên hàm lượng glucose thấp Ngoài

ra sẽ ngăn cản sự kết tinh của đường saccharose và bảo vệ cấu trúc của sản phẩm trong thời gian bảo quản

1.1.2 Ứng dụng của polymaltose

Polymaltose có khả năng giữ ẩm tốt và hạn chế kết tinh, làm giảm hiện tượng thoái hóa bằng cách ức chế quá trình tái cấu trúc chuỗi amylose và amylopectin cùng sự liên kết giữa tinh bột- gluten Sản phẩm có thể ở dạng bột màu trắng hoặc dạng dung dịch đậm đặc Polymaltose được thừa nhận là một chất phụ gia cho thực phẩm và dược phẩm an toàn cho người dùng trực tiếp Polymaltose được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực chế biến thực phẩm và dược phẩm [6]

1.1.2.1 Ứng dụng trong dược phẩm

Polymaltose là một dạng polysaccharide mạch thẳng nên có khả năng liên kết với phức sắt để tạo phức IPC rất tốt, tan trong nước, đáp ứng được các yêu cầu chữa các bệnh có độc tính thấp, dễ kết hợp với máu và có độ ổn định cao Phức sắt-polymaltose

đã được sử dụng làm thuốc chống thiếu máu cả ở dạng viên nén và dạng dung dịch, được ghi nhận là hiệu quả trong việc tăng nồng độ hemoglobin trong máu [3,11]

Thiếu máu do sắt là hội chứng thiếu máu thường gặp nhất Thiếu máu khiến cơ thể mệt mỏi, giảm khả năng lao động, suy giảm khả năng phát triển thể chất và tư duy Người ta nhận thấy rằng hầu hết các trường hợp thiếu máu do thiếu sắt đều có thể điều trị bằng cách bổ sung sắt hàng ngày dưới dạng thuốc hoặc thực phẩm giàu sắt Nhiều loại thuốc chứa sắt điều trị thiếu máu đã được sản xuất trên thế giới bao gồm cả sắt vô

cơ và sắt hữu cơ hóa trị II hoặc III Tuy nhiên, với liều lượng cao, sắt tồn tại ở trạng thái ion dễ gây các hiệu ứng phụ có hại như rối loạn đường ruột, ngộ độc sắt, biến màu men răng,… Nhược điểm này có thể khắc phục bằng cách ổn định các nhân tố sắt oxi-

hidroxide (FeOOH) không ion kích thước nano bằng các tác nhân tạo phức tan trong nước đó là phức sắt- polymaltose (IPC) [3,17,19,28]

Ngoài ra polymaltose còn được sử dụng làm tá dược đóng viên nén được sử bổ sung vào các thực phẩm chức năng, thực phẩm ăn kiêng, thuốc bổ,… làm cho người bệnh hấp thu tốt hơn, đối với người bệnh tiêu đường thì giúp cho đường máu ổn định hơn [11]

Sản phẩm còn được sử dụng làm chất kết dính, kẹo gum, làm dịu hương, chất tăng vị cho đồ uống, sử dụng thay thế glucose và saccharose, đưa vào thành phần bơ, sữa bột, cà phê hòa tan, [26,34]

1.2 TINH BỘT- NGUYÊN LIỆU ĐỂ SẢN XUẤT POLYMALTOSE

Nguồn nguyên liệu sản xuất polymaltose là tinh bột Tinh bột chứa phần lớn trong các nguyên liệu củ và hạt ngũ cốc Tinh bột, cùng với protein và chất béo là một thành phần quan trọng bậc nhất trong chế độ dinh dưỡng của loài người cũng như nhiều loài động vật khác Các nguyên liệu khác nhau thì thành phần tinh bột trong đó cũng khác nhau tùy thuộc vào đặc điểm nguồn nguyên liệu tinh bột: trong sắn chiếm 95%,

khoai lang chiếm 81%, lúa, gạo, ngô chiếm 35-70%, khoai tây chiếm 18%, [1]

1.2.1 Giới thiệu về tinh bột

Tinh bột là polysaccharide chủ yếu trong các hạt, củ, thân cây và lá cây Tinh bột cũng có nhiều ở các loại củ như sắn, khoai tây, củ mài Một lượng đáng kể tinh bột cũng có trong các loại quả như chuối và nhiều loại rau Tinh bột được thực vật tạo ra trong tự nhiên trong các quả, củ như ngũ cốc do đó các loại lương thực này được coi là nguồn nguyên liệu chủ yếu để sản xuất tinh bột Hình dạng và thành phần hóa học của tinh bột phụ thuộc vào giống cây, điều kiện trồng trọt,… Tinh bột không phải là một

chất riêng biệt, nó bao gồm hai cấu tử amylose và amylopectin Hai chất này khác hẳn nhau về tính chất lí học và hóa học Dựa vào sự khác nhau đó có thể phân chia được hai thành phần trên để điều chế dưới dạnh tinh khiết [1,2]

Tinh bột có trọng lượng phân tử cao gồm các đơn vị glucose được nối với nhau nhờ liên kết α- glucoside, có công thức phân tử là (C6H10O5)n ở đây n có thể từ vài trăm đến hơn một triệu Tính chất của tinh bột được quyết định bởi tính chất của 2 phân tử tạo nên tinh bột là amylose và amylopectin và tỉ lệ giữa chúng [9] Amylose dễ hòa tan trong nước ấm, tạo nên dịch có độ nhớt không cao còn amylopectin chỉ hòa tan khi đun nóng và cho dịch có độ nhớt cao Dịch amylose không bền, nhất là ở nhiệt độ thấp, nó

dễ dàng tạo nên dạng gel vô định hình, sau đó trở thành các gel tinh thể và các kết tủa không thuận nghịch Các phân tử amylopectin không có xu hướng kết tinh, chúng có khả năng giữ nước lớn nên dịch thường không bị thoái hóa [6,33]

Tinh bột giữ vai trò quan trọng trong công nghiệp thực phẩm do những tính chất

lí hóa của chúng, tinh bột thường được dùng làm chất tạo độ nhớt sánh cho các thực phẩm dạng lỏng hoặc là các tác nhân làm bền keo hoặc nhũ tương, như các yếu tố kết dính và làm đặc tạo độ cứng, độ đàn hồi cho nhiều loại thực phẩm, dược phẩm, công nghiệp dệt, hóa dầu [6,18]

Hạt tinh bột khi được sử lý thủy nhiệt thì sẽ xảy ra hiện tượng hồ hóa và hòa tan Trước hết hạt tinh bột sẽ hấp thụ nước làm liên kết ở phân tử tinh bột yếu đi, lúc này các phân tử tinh bột xê dịch, nhão ra và trương phồng lên Độ nhớt của dung dịch tăng

mạnh đến một mức nào đó, hạt tinh bột vỡ ra, phân tử tinh bột bị thủy phân, hòa tan và

độ nhớt của dung dịch giảm dần, lúc này các phân tử tinh bột phân bố đồng đều trong các khối nước tạo thành một hệ thống đồng thể (gọi là hồ tinh bột) Nhiệt độ hồ hóa (nhiệt độ để chuyển hạt tinh bột từ trạng thái ban đầu có mức độ hydrat hóa khác nhau thành dung dịch keo) phụ thuộc vào kích thước của hạt tinh bột, nguồn tinh bột, và thành phần amylose/ amylopectin có trong tinh bột Hồ tinh bột có tính chất nhớt dẻo

Độ nhớt của tinh bột phụ thuộc vào nhiều yếu tố: Nồng độ tinh bột, đường kính của các hạt phân tán, nhiệt độ, pH Khi để nguội hồ tinh bột một thời gian dài, tinh bột bị thoái hóa kèm theo tách nước và đặc cứng Tính chất thủy nhiệt và sự hồ hóa của tinh bột là một đặc tính được quan tâm đến nhiều trong các phản ứng enzyme [18,33]

1.2.2 Tinh bột sắn

1.2.2.1 Cấu tạo và tính chất của tinh bột sắn

Tinh bột sắn có màu sáng trắng, có độ pH từ 4,5 đến 6,5 Hạt tinh bột sắn có kích thước 5- 40 µm, chủ yếu là hình tròn, có bề mặt nhẵn Hàm lượng amylopectin trong tinh bột sắn tương đối cao, chiếm 78- 80%, amylose chiếm 12% Tinh bột sắn có

độ nở, khả năng hồ hóa và độ hòa tan cao Khoảng nhiệt độ hồ hóa của tinh bột sắn là 58- 70%, độ nhớt dung dịch bột tăng nhanh và có độ chính xác cao so với tinh bột từ các nguồn khác Ngoài ra hồ tinh bột có xu hướng thoái hóa thấp và độ bền gel cao, đây là tính chất quan trọng giúp tinh bột có nhiều ứng dụng trong công nghiệp Xứ lí hóa học và vật lí (gia nhiệt, tăng áp suất hơi), pH của môi trường và sự có mặt của các chất như protein, chất béo, chất có hoạt tính bề mặt đều có ảnh hưởng đến độ nhớt của

xuất sắn lớn nhất thế giới với hơn 56% tổng sản lượng đạt 162,5 triệu tấn, tiếp theo là

khu vực châu Á với 32,2% đạt gần 93 triệu tấn [37];

Tại khu vực châu Á, Việt Nam là nước đứng thứ 3 sau Thái Lan và Indonesia dẫn đầu về sản lượng sắn trong năm 2015 ước đạt 10,67 triệu tấn Theo thống kê của

bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, trong quý I năm 2015 tổng sản lượng sắn xuất khẩu và các sản phẩm từ sắn đạt 1,37 triệu tấn, với giá trị 420 triệu USD, tăng 24% về lượng và tăng 22,7% về giá trị so với cùng kỳ năm ngoái Tính đến ngày 15/8/2015 diện tích trồng sắn cả nước đạt hơn 473 nghìn ha, tăng 0,8% so với cùng kỳ năm 2014 Sắn được trồng nhiều nhất ở Bắc Trung Bộ và Duyên hải miền Trung, nhưng năng suất cao nhất vẫn là ở vùng Đông Nam Bộ Thị trường tiêu thụ sắn và tinh bột sắn chủ yếu là Trung Quốc (chiếm trên 85% tổng kim ngạch xuất khẩu) [37,38,42]

Theo số liệu của hiệp hội sắn Việt Nam, cả nước có 100 nhà máy sản xuất tinh bột sắn với quy mô công nhiệp, trong đó có 7 nhà máy chế biến cồn từ tinh bột sắn So với 5 năm trước đây, con số này tăng gấp đôi về số lượng nhà máy và gấp 3 lần về công suất Cơ cấu sử dụng sắn hàng năm được chia thành 3 nhóm chính gồm: 37% cho sản xuất tinh bột, 33% cho xuất khẩu và 30% cho sản xuất thức ăn chăn nuôi Sắn được xem là cây dễ trồng, ít kén đất, vốn đầu tư ít, phù hợp với nhiều vùng sinh thái khác nhau và điều kiện kinh tế nông hộ Hiện nay, cây sắn đang được chuyển đổi từ cây lương thực, thực phẩm sang cây công nghiệp hàng hóa có lợi thế cạnh tranh cao Vì vậy tinh bột sắn là nguồn nguyên liệu dồi dào, rẻ tiền và được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp như: thực phẩm, dược phẩm, dệt, giấy,…[39,40]

1.3 ENZYM SỬ DỤNG TRONG SẢN XUẤT POLYMALTOSE

Quá trình thủy phân tinh bột để sản xuất polymaltose gồm hai giai đoạn

Giai đoạn 1 là giai đoạn dịch hóa tinh bột làm giảm độ nhớt của tinh bột và làm cho tinh bột tan hoàn toàn giúp cho quá trình đường hóa tốt

Giai đoạn 2 là giai đoạn đường hóa tạo polymaltose mạch thẳng tức là trong giai đoạn đường hóa chỉ tiến hành thủy phân liên kết α-1,6 glucoside [9,26,27]

1.3.1 Quá trình dịch hóa tinh bột bằng enzym α- amylase

Để tạo ra tinh bột tan có DE thích hợp cho quá trình đường hóa tạo polymaltose trước hết phải tiến hành quá trình dịch hóa tinh bột bằng enzym α- amylase

1.3.1.1 Giới thiệu enzym α- amylase và nguồn sinh tổng hợp

α- amylase là enzym nội bào (endo- 1,4 α- D glucan glucohydrolase) thủy phân liên kết α-1,4 glucoside của phân tử amylose một cách ngẫu nhiên Đó cũng là endo- enzym phân cắt bên trong mạch tinh bột Các α- amylase được phân loại theo tính chất

và hoạt động của nó α- amylase thủy phân tinh bột chủ yếu tạo ra dextrin được xếp vào loại “dịch hóa” [1,2,4,10,22]

Nguồn sinh tổng hợp

Enzym α- amylase có thể nhận được từ nhiều loại vi sinh vật khác nhau như vi khuẩn, nấm mốc, nấm men Tuy nhiên α- amylase từ vi khuẩn vẫn được sử dụng nhiều nhất do một số đặc điểm ưu việt như có hoạt tính và nhiệt độ tối ưu cao hơn so với các α- amylase thu được từ nấm mốc, nấm men [15]

Các chủng vi khuẩn thuộc chi Bacillus đóng vai trò quan trọng nhất trong việc sản xuất α-amylase trong công nghiệp bằng phương pháp nuôi cấy bề mặt và phương pháp nuôi cấy chìm Hiện nay có nhiều phương pháp nghiên cứu sản xuất α- amylase

bền nhiệt từ B licheniformis, trong đó phương pháp nuối cấy bề mặt cho hiệu suất kinh

tế cao [5,16,31]

Nấm mốc thuộc chi Aspergillus rất phổ biến trong sản xuất enzyme ngoại bào

Hiệu suất sinh tổng hợp enzyme có thể tăng lên nhiều nhờ điều kiện nuôi cấy và thành phần môi trường Phương pháp sử dụng trong nuôi cấy enzyme α- amylase từ nấm mốc

là phương pháp nuôi cấy bề mặt, sử dụng chủng Asp oryzae trong thiết bị với dòng khí

phun từ dưới lên có tác dụng đảo trộn các hạt trong môi trường, giúp tăng tốc độ truyền nhiệt và truyền khối, tăng hiệu suất sinh tổng hợp enzyme Các điều kiện trao đổi oxy, đặc biệt là áp suất oxy hòa tan là những yếu tố quan trọng trong sản xuất α- amylase [13,35]

Xạ khuẩn và nấm men thuộc chi Endomycopsis cũng có khả năng tổng hợp α- amylase, tuy nhiên hoạt lực α- amylase của chúng không cao [32,34]

1.3.1.2 Cơ chế thủy phân tinh bột của enzym α- amylase

Enzyme α- amylase thủy phân tinh bột bằng cách phân cắt ngẫu nhiên tại các liên kết α-1,4 glucoside Khi thực hiện quá trình thủy phân, α- amylase phân cắt amylose thành maltose, maltotriose, oligosaccharide Giai đoạn tiếp theo là quá trình thủy phân thành các dextrin phân tử lượng thấp, nhưng quá trình này xảy ra chậm, đặc biệt là các maltotriose vì cơ chất này không thích hợp với các α- amylase Nếu chịu tác dụng lâu dài thì α- amylase có thể chuyển phần lớn các chất trên thành maltose và glucose [1]

Khi thủy phân amylopectin, giai đoạn đầu dẫn tới sự hình thành các dextrin giới hạn, có nhánh, và trọng lượng phân tử thấp là maltose và glucose Giai đoạn sau, thủy phân maltotriose diễn ra với tốc độ rất chậm Sản phẩm cuối cùng ngoài maltose và glucose còn có các dextrin phân tử lượng thấp và isomaltose Thủy phân tinh bột bằng α- amylase dịch hóa có mức độ polyme không vượt quá 30-40% và tạo thành chủ yếu là dextrin và một ít đường

Tinh bột α- amylase, H2O α- dextrin+ glucose+maltose

Cơ chế tác dụng của α- amylase lên phân tử tinh bột là thủy phân không định vị các liên kết α-1,4 glucoside trong các polysaccharid, kết quả là dịch tinh bột loãng ra và

có độ nhớt giảm Quá trình thủy phân tinh bột bằng enzyme được thực hiện qua một loạt các sản phẩm trung gian có phân tử lượng khác nhau gọi là dextrin Lúc đầu thu được các dextrin có phân tử lượng lớn, khác biệt so với tinh bột về cấu trúc cũng như tính chất tác dụng với oide Sau đó các dextrin thu được có phân tử lượng ngày càng thấp dần và tính chất tác dụng với iode cũng thay đổi Sản phẩm cuối cùng là glucose

và maltose [6,20,25,30]

1.3.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới enzym α- amylase [5,9]

Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất

Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất đối với enzyme được thể hiện qua phương trình Michaelis-Menten:

VTrong đó:

V: vận tốc của phản ứng

Vmax: vận tốc cực đại của phản ứng

[S]: nồng độ cơ chất

Km: hằng số Michaelis, thể hiện ái lực giữa enzyme và cơ chất

Như vậy nồng độ cơ chất thấp, V phụ thuộc tuyến tính vào [S] Ở nồng độ cơ chất lớn, vận tốc phản ứng đạt cực đại và không phụ thuộc [S] Nếu nồng độ cơ chất bằng Km thì vận tốc phản ứng bằng một nửa vận tốc cực đại Tuy nhiên cũng như một

số enzyme khác, α- amylase bị ức chế trong trường hợp thừa cơ chất [10]

Ảnh hưởng của nồng độ enzyme

Đối với enzyme nói chung, trong điều kiện thừa cơ chất, vận tốc phản ứng phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ enzyme:

V= k [E] với [E] là nồng độ enzyme Cũng có trường hợp khi nồng độ enzyme quá lớn, vận tốc phản ứng tăng chậm

Ảnh hưởng của pH lên hoạt độ của α- amylase

Mỗi α- amylase phụ thuộc vào nguồn gốc thu nhận mà có pH thích hợp và đặc trưng riêng Thường gặp là các α- amylase có pH hoạt động khoảng 5.0-7.0, một số loại

có pH hoạt động khá cao pH= 7.5-10, các enzyme này thường gặp ở các chủng ưa kiềm, thuộc nhóm enzyme kiềm tính Enzyme hoạt động ở vùng pH thấp, thuộc nhóm enzyme axit Một số α- amylase có vùng pH hoạt động khá rộng, tối ưu ở pH= 6.0-7.0, nhưng ở vùng pH axit thấp và axit cao chúng vẫn giữ được tới 70-80% hoạt tính [32]

Ảnh hưởng của nhiệt độ lên hoạt động của α- amylase

Enzyme α- amylase có nguồn gốc khác nhau thì hoạt động ở nhiệt độ tối ưu khác nhau Phần lớn α- amylase của động vật và một số loại vi sinh vật có nhiệt độ tối ưu nằm trong khoảng 40-500C Một số loại enzyme ưa lạnh còn lại chủ yếu là các loại

enzyme có nhiệt độ tối ưu cao hay còn gọi là enzyme chịu nhiệt Nhiệt độ tối ưu của enzyme chịu nhiệt thường lớn hơn 650C Maininh và Campell đã xác định được nhiệt

độ tối ưu của các enzyme có nguồn gốc khác nhau như: B stearothermophilus:

55-700C, B subtilus 600C, B licheliformis: 90-1050C

Ảnh hưởng của các chất kìm hãm lên hoạt động của α- amylase(inhibitor)

Các chất kìm hãm hoạt động của enzyme α- amylase có cơ chế tác động hoàn toàn khác với cơ chế hoạt động của một số chất bất hoạt enzyme Các chất kìm hãm hoạt động của enzyme hoạt động theo cơ chế cạnh tranh và không cạnh tranh với cơ chất Khi giải phóng khỏi chất kìm hãm enzyme lại hoạt động trở lại Nghiên cứa cơ chế hoạt động của chất kìm hãm là một biện pháp hữu hiệu để nghiên cứu hoạt động của enzyme, xác định vị trí tâm gắn cơ chất, tâm hoạt động trên các cấu trúc bậc ba của α- amylase Các chất kìm hãm của α- amylase chia làm hai loại:

Chất kìm hãm có cấu trúc tương tự cơ chất Chất kìm hãm có bản chất protein

Nhiều chất kìm hãm có bản chất protein chỉ tìm thấy ở thực vật và vi sinh vật Các chất này có tính chất đặc biệt là kìm hãm hoạt động của α- amylase động vật và

một số chủng Streptomyces, nhưng lại không kìm hãm hoạt động của α- amylase thực

vật và hầu hết các loại vi sinh vật khác Tất cả các chất kìm hãm này đều có vùng đặc trưng chứa trình tự Trp-Arg-Tyr

Ảnh hưởng của Ca 2+ lên hoạt tính và độ bền nhiệt của α- amylase

Phần lớn α- amylase có hoạt tính và độ bền nhiệt phụ thuộc vào Ca2+ nhưng ở mức

độ khác nhau Ở một số α- amylase cả hoạt tính và độ bền nhiệt đều phụ thuộc vào Ca2+

Một số khác chỉ làm tăng độ bền nhiệt mà không ảnh hưởng đến hoạt tính của enzyme α- amylase Ở nhiệt độ thấp Ca2+ hoàn toàn có thể thay thế bằng các ion kim loại hóa trị II thuộc nhóm kiềm thổ, ở nhiệt độ cao thì không thể thay thế Chỉ có một số ít α- amylase mà Ca2+ không ảnh hưởng tới hoạt tính cũng như độ bền nhiệt của enzyme EDTA là chất khử Ca2+ nên làm giảm hoạt lực của α- amylase Ca2+ làm giảm hoạt tính của α- amylase mạnh nhất (gần 80%) ở nồng độ 5mM Vì vậy ion Ca2+ giữ vai trò quan trọng trong việc duy trì cấu trúc cũng như hoạt động của enzyme α- amylase [8]

1.3.1.4 Giới thiệu một số enzym dịch hóa

- Enzyme Termamyl

Termamyl 120L là chế phẩm enzyme dạng lỏng của hãng Novo- Đan Mạch, chịu

nhiệt cao và pH trung tính Chế phẩm này được sản xuất từ vi sinh vật Bacillus

licheniformis Termamyl là enzyme ở dạng endo- amylase có tác dụng thủy phân các liên kết α-1,4 glucoside Cơ chế tinh bột dưới tác dụng của Termamyl sẽ tạo thành các dextrin

và các oligosaccharide tan trong nước Termamyl hoạt động ở nhiệt độ tối ưu từ 90-1000C,

pH 5-6 Nếu bảo quản Termamyl ở 50C thì hoạt tính có thể duy trì tối thiểu 1 năm [23]

- Enzyme Liquozyme Supra (Novozyme- Đan Mạch)

Liquozyme Supra là một hỗn hợp dạng lỏng của các enzyme α- amylase bền nhiệt được sử dụng dịch hóa tinh bột Chế phẩm enzyme được sản xuất từ chủng tái tổ

hợp Bacillus licheniformis Hoạt lực của enzyme đạt 135KNU/g, hoạt động ở nhiệt độ

tối ưu từ 105-1100C, pH 5.1-5.6, liều lượng khuyến cáo được sử dụng là 0.25-0.65 kg/tấn tinh bột [21]

- Enzyme Amylex ® HT [14,23]

Amylex® HT là tên thương mại của enzyme thuộc nhóm α- amylase dạng lỏng màu nâu và chịu nhiệt Amylex® HT có xuất xứ từ Mỹ, được sản xuất bằng quy tình công nghệ cao và tự động hóa Amylex® HT là enzyme đạt tiêu chuẩn thực phẩm làm giảm nhanh độ nhớt của dịch tinh bột và sinh ra một lượng lớn các dextrin phân tử thấp

Công dụng: Amylex® HT sử dụng trong công nghệ tinh bột để dịch hóa tinh bột tạo ra các dextrin có phân tử thấp Do khả năng chịu nhiệt, khoảng pH hoạt động rộng 4.0 -7.0 và nhu cầu canxi thấp nên Amylex® HT có thể dịch hóa tinh bột ở nhiệt độ cao khoảng 80- 900C mà không cần bổ sung thêm ion canxi

Đặc điểm: Amylex® HT là dung dịch có màu nâu Enzyme có mùi nhẹ đặc trưng của sản phẩm lên men Enzyme tan trong nước, bị mất hoạt tính ở pH< 4.0 và pH> 7.0, enzyme bị ức chế hoạt động ở nhiệt độ trên 950C, mất hoạt tính hoàn toàn khi nhiệt độ vượt quá 100 0C trong thời gian nhất định

Liều lượng: Liều lượng sử dụng tùy thuộc vào bản chất và tỷ lệ chất khô trong

cơ chất, chỉ số DE của dịch dextrose cuối, nhiệt độ và pH dịch hóa, thời gian dịch hóa

(thông thường là 30-120 phút) Liều lượng enzyme khuyến cáo: Tỷ lệ sử dụng không vượt quá 0,5 kg Amylex® HT/ tấn tinh bột khô

1.3.2 Quá trình đường hóa tinh bột bằng enzym pullulanase

1.3.2.1 Giới thiệu enzym pullulanase và nguồn sinh tổng hợp

Enzyme pullulanase là enzyme đường hóa cắt mạch nhánh, theo danh pháp quốc

tế enzyme pullulanase gọi là pullulan 6-glucanohydrolase (EC 3.2.1.41) Enzyme pullulanase là enzyme thủy phân liên kết α-1,6 glucoside trong phân tử amylopectin, α- dextrin, glycopen, pullulan, tuy nhiên nó không có tác dụng đối với amylase và các oligosaccharide mạch thẳng [34]

Nguồn sinh tổng hợp

Enzyme pullulanase có trong thực vật như đậu Hà lan, cây yến mạch, malt gạo,… nhưng nguồn sản xuất dồi dào và phong phú nhất là các chủng vi sinh vật

Pullulanase lần đầu tiên được tìm thấy từ Klebsiella pneumoniae, sau này người ta phát

hiện thấy pullulanase được sinh tổng hợp từ các nguồn vi sinh vật rất đa dạng như

Encherichia intermedia, Streptococcus mitis, Bacillus acidopullulyticus, Streptomyces flavochromogenas, Oryza sativa, Bacillus macrans, Bacillus pomyxa, Aerobacter aerogenes,…[34]

Pullulanase thu từ K pneumoniae được dùng trong nghiên cứu cấu trúc của tinh

bột và glycogen, thủy phân cấu trúc phân nhánh α-1,6 glucoside Trong sản xuất các loại đường glucose, maltose từ tinh bột trên quy mô công nghiệp người ta ứng dụng

pullulanase từ K pneumoniae và B acidopullulyticus để tăng hiệu suất chuyển hóa Ví

dụ trong công nghệ sản xuất maltose nếu kết hợp pullulanase với α- amylase và β- amylase thì hiệu suất chuyển hóa tăng 97% [9]

Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật DNA tái tổ hợp người ta

đã tách gen mã hóa pullulanse từ chủng Desulfurococcus mucosus DSM2162 ghép vào

chủng B subtilis JA803 để sinh tổng hợp enzyme pullulanase [15]

Enzyme từ các chủng vi sinh vật khác nhau có những đặc tính kỹ thuật giống và khác nhau Bảng dưới đây cho thấy một số đặc tính kỹ thuật của enzyme pullulanase từ

2 chủng K pneumoniae và B acidopullulyticus Hiện nay 2 chủng này được sử dụng để

sinh tổng hợp enzyme trên quy mô công nghiệp của 2 hãng nổi tiếng thế giới đó là Amano (Nhật Bản) và Novozyme (Đan Mạch)

Bảng 1.1 Một số tính chất của enzyme pullulanase [34]

Nội bào sinh enzyme

Ngoại bào sinh enzyme

(1) Sử dụng cơ chất pullulanase (2) Sử dụng cơ chất là amylopectin

Phần lớn pullulanase đều có trọng lượng phân tử tương đối gần nhau khoảng

90.000- 100.000 Da, nhưng pullulanase của B polymyxa có trọng lượng phân tử chỉ 48.000 Da [27] Trọng lượng phân tử xác định được bằng điện di gel từ 2 chủng K

pneumoniae và B acidopullulyticus là 66.000- 90.000 Da [35]

Pullulanase có nguồn gốc khác nhau thì hoạt động ở các nhiệt độ tối ưu và pH

khác nhau Enzyme pullulanase của chủng Baccillus Sp 202-1 là 550C, chủng

Streptococcus mitis là 300C Pullulanase từ chủng B acidopullulyticus hoạt động ở pH

thích hợp nhất ở pH 5,5 và nhiệt độ 550C, tuy nhiên nhiệt độ thích hợp nhất cho sinh tổng hợp enzyme từ chủng này là 350C [22] pH tối ưu cho hoạt động của pullulanase từ

K pneumoniae là 6.0- 7.0 và enzyme duy trì được 80% hoạt lực khi pH 5- 10, nhiệt độ tối ưu là 550C và nhiệt độ enzyme ổn định 40-550C [23,26]

1.3.2.2 Cơ chế thủy phân tinh bột của enzym pullulanase

Pullulanase có tác dụng thủy phân liên kết α-1,6 glucoside của phân tử amylopectin, các oligosaccharide mạch nhánh nên có giá trị DE tăng theo thời gian

phản ứng Khả năng thủy phân của pullulanase từ chủng Streptococcus mitis trên cơ

chất amylopectin và glycogen là 50% và 30% Pullulanase không thủy phân các liên kết α-1,6 glucoside trong isopanose, isomaltose và một số mạch nhánh ngắn [9,12]

Pullulanase kết hợp với enzyme α- amylase trong thủy phân tinh bột để sản xuất

ra một loạt các maltooligosaccharide khác nhau như: maltose, maltotriose, maltotetraose, maltopentaose,… và làm tăng đường khử theo thời gian thủy phân

1.3.2.3 Giới thiệu một số chế phẩm enzym pullulanase

- Enzyme Promozyme D2

Promozyme D2 là tên thương mại của ezyme Pullulanase thủy phân liên kết 1,6 glucoside của amylopectin trong phân tử tinh bột Promozyme D2 được sản xuất từ

α-chủng Bacillus subitis đột biến của hãng Novo- Đan Mạch, hoạt lực enzyme 1350

PNU/g Chế phẩm dạng lỏng, có màu vàng, hoạt động ở nhiệt độ 45- 650C, pH= 5-7, tỷ

lệ sử dụng từ 0.1- 0.5%( so với tinh bột) Bảo quản ở nhiệt độ từ 0-250C, bị bất hoạt ở

800C trong 40 phút và 850C trong 5 phút [29]

- Enzyme pullulanase “Amano” 3

Enzyme pullulanase “Amano” 3 là chế phẩm sản xuất từ chủng Klebsiella

pneumoniae của hãng Amano- Nhật Bản Chế phẩm dạng lỏng, có màu vàng sáng, hoạt động tốt ở 40- 650C, pH= 5.5- 7.5, có thể duy trì được hoạt lực ở 0- 50C trong 6 tháng Enzyme mất hoạt tính ở 800C trong 40 phút và 850C trong 5 phút [42]

- Enzyme Kleistase PL

Enzyme Kleistase PL là chế phẩm được sản xuất từ chủng Pullulanibacillus

naganoensis của hãng Amano- Nhật Bản Chế phẩm dạng lỏng, có màu vàng, hoạt động

ở nhiệt độ tối ưu 50- 650C, pH=5-6, hoạt lực 405 PNU/g, được bảo quản ở 50C, bị bất hoạt ở 80- 850C [42]

CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 NGUYÊN LIỆU, HÓA CHẤT

2.2 PHƯƠNG PHÁP

2.2.1 Phương pháp phân tích

2.2.1.1 Xác định nồng độ chất khô bằng chiết quang kế

Chiết quang kế là một dụng cụ quang học dựa trên sự khúc xạ khác nhau trong môi trường có nồng độ chất tan khác nhau Dịch đem đo cần trong suốt, ở 200C để đảm bảo độ chính xác

Tiến hành đo: Sau khi dịch hóa xong ta lấy một phần dịch đem lọc, làm lạnh tới

200C rồi lấy một giọt dịch cho lên bề mặt chiết quang kế Đậy nắp kính lại, điều chỉnh vít xoáy sao cho đọc rõ kết quả trên chiết quang kế, ta ghi lại kết quả đó chính là nồng

2.2.1.4 Xác định độ nhớt của dịch thủy phân bằng máy đo độ nhớt

Thủy phân tinh bột theo các điều kiện đã quy định (tỉ lệ bột/nước, nồng độ enzyme, nhiệt độ thủy phân, thời gian thủy phân, pH), sau thủy phân ta để dịch thủy phân nguội đến 800C rồi đem đo độ nhớt bằng máy đo độ nhớt Viscosimetre capillaire (Germany)

2.2.1.5 Xác định độ ẩm của tinh bột sắn bằng máy sấy hồng ngoại

Dùng máy sấy hồng ngoại (Precisa HA60 – Thụy Sỹ) để xác định hàm lượng

ẩm trong tinh bột Đây là phương pháp xác định hàm ẩm nhanh và thuận tiện nhất

2.2.1.6 Xác định hàm lượng tinh bột theo phương pháp Béc-tơ-răng

Sử dụng phương pháp Béc- tơ- răng là phương pháp dựa trên tính chất tinh bột

bị phân hủy bởi axit HCl thành đường glucose Trong điều kiện này, dextrin cũng bị axit thủy phân thành glucose Dung dịch sau khi bị thủy phân được xác định tổng lượng đường glucose theo phương pháp Béc-tơ-răng rồi trừ đi lượng đường glucose và dextrin

Cách tiến hành: Cân 2g mẫu cho vào bình nón dung tích 250ml, thêm vào 10ml

nước cất, 5ml axit HCl 2% Đậy bằng nút cao su có gắn thủy tinh dài (ống sinh hàn) lắc nhẹ và đem đun nóng trong nồi cách thủy ở 1000C trong 3 giờ liền, kể từ lúc bắt đầu sôi Thủy phân xong hoàn toàn ra làm nguội tới nhiệt độ phòng rồi cho vào 4-5 giọt metyl da cam và dùng NaOH đặc trung hòa tới đổi màu Trung hòa xong ta chuyển toàn

bộ dung dịch vào bình định mức 250ml rồi thêm nước cất tới ngấn bình và đem lọc Sau