Nghiên Cứu Ứng Dụng Enzyme Bromelain Trong Sản Xuất Rượu Vang Nếp Trắng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Luận văn tốt nghiệp Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Tên đề tài: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ENZYME BROMELAIN TRONG SẢN XUẤT RƯỢU VANG NẾP TRẮNG Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: TS Nguyễn Công Hà Nguyễn Thị Cẩm Hường MSSV: 2060310 Lớp: CNTP K32 Cần Thơ, 05/2010 Luận văn tốt nghiệp khóa 32 – 2010 Trường Đại học Cần Thơ TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Luận văn tốt nghiệp Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Tên đề tài: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ENZYME BROMELAIN TRONG SẢN XUẤT RƯỢU VANG NẾP TRẮNG Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: TS Nguyễn Công Hà Nguyễn Thị Cẩm Hường MSSV: 2060310 Lớp: CNTP K32 Cần Thơ, 05/2010 Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & SHƯD Trang i Luận văn tốt nghiệp khóa 32 – 2010 Trường Đại học Cần Thơ Luận văn tốt nghiệp kèm theo sau đây, với tựa đề tài “NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ENZYME BROMELAIN TRONG SẢN XUẤT RƯỢU VANG NẾP TRẮNG” Nguyễn Thị Cẩm Hường thực báo cáo, hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp thông qua Giáo viên hướng dẫn Nguyễn Công Hà Cần thơ, ngày … tháng … năm 2010 Chủ tịch hội đồng Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & SHƯD Trang ii Luận văn tốt nghiệp khóa 32 – 2010 Trường Đại học Cần Thơ LỜI CAM ĐOAN  Luận văn cơng trình nghiên cứu Thầy hướng dẫn thân Các thông tin số liệu, hình ảnh, kết trình bày luận văn trung thực chưa công bố luận văn trước Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & SHƯD Trang iii Luận văn tốt nghiệp khóa 32 – 2010 Trường Đại học Cần Thơ LỜI CẢM TẠ  Xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến thầy Nguyễn Công Hà, người trực tiếp hướng dẫn đề tài tận tình hướng dẫn, góp ý, cung cấp tài liệu cần thiết truyền đạt kiến thức q báu giúp tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp Chân thành cảm ơn tất quý thầy cô trường Đại học Cần Thơ, đặc biệt quý thầy cô Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm giảng dạy truyền đạt kiến thức bổ ích cho suốt thời gian học tập rèn luyện trường Chân thành cảm ơn tập thể cán phịng thí nghiệm Bộ mơn Cơng Nghệ Thực Phẩm tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành đề tài nghiên cứu Cuối cùng, tơi xin cảm ơn tập thể lớp Công nghệ thực phẩm khóa 32 giúp đỡ, góp ý chân thành giúp luận văn tơi hồn thiện Chân thành cảm ơn! Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2010 Sinh viên thực Nguyễn Thị Cẩm Hường Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & SHƯD Trang iv Luận văn tốt nghiệp khóa 32 – 2010 Trường Đại học Cần Thơ TÓM LƯỢC  Đề tài “ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ENZYME BROMELAIN TRONG SẢN XUẤT RƯỢU VANG NẾP TRẮNG” thực với mục tiêu tìm pH, nhiệt độ, nồng độ thời gian tối ưu cho enzyme Bromelain Ngoài đề tài xác định số Km Vmax enzyme Bromelain trình thủy phân nguyên liệu nếp trắng Với mục tiêu đó, đề tài tập trung vào việc tối ưu hóa yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính enzyme Bromelain q trình thủy phân nguyên liệu nếp trắng Kết thu sau: Nhiệt độ tối ưu cho hoạt động enzyme Bromelain 550C pH tối thích 5,5 Nồng độ enzyme Bromelain sử dụng hiệu 0,5% thời gian thủy phân tốt 50 phút Hằng số Km enzyme Bromelain 3,5652 g/100g Vmax 0,0622 g/100g/50phut Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & SHƯD Trang v Luận văn tốt nghiệp khóa 32 – 2010 Trường Đại học Cần Thơ MỤC LỤC  Trang Trang tựa i Trang duyệt ii LỜI CAM ĐOAN iii LỜI CẢM TẠ iv TÓM LƯỢC v MỤC LỤC vi DANH SÁCH BẢNG .ix DANH SÁCH HÌNH x CHƯƠNG GIỚI THIỆU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI CHƯƠNG LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 GẠO NẾP 2.2 ENZYME AMYLASE 2.2.1 Giới thiệu phân loại 2.2.2 Các loại enzyme sử dụng sản xuất rượu vang nếp 2.2.2.1 α-amylase 2.2.2.2 γ-amylase (glucoamylase) 2.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính enzyme amylase 2.2.3.1 Ảnh hưởng nồng độ enzyme sử dụng 2.2.3.2 Ảnh hưởng nồng độ chất 2.2.3.3 Ảnh hưởng nhiệt độ 10 2.2.3.4 Ảnh hưởng pH 10 2.2.3.5 Ảnh hưởng chất hoạt hóa 11 Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & SHƯD Trang vi Luận văn tốt nghiệp khóa 32 – 2010 Trường Đại học Cần Thơ 2.2.3.6 Ảnh hưởng chất kìm hãm 12 2.3 ENZYME BROMELAIN 12 2.3.1 Tính chất enzyme Bromelain 12 2.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính Bromelain 13 2.4 CÁC Q TRÌNH CHÍNH TRONG SẢN XUẤT RƯỢU VANG NẾP 15 2.4.1 Q trình hồ hóa tinh bột nếp 15 2.4.2 Q trình đường hóa sản xuất rượu vang nếp 15 2.4.3 Quá trình lên men sản xuất rượu vang nếp .17 2.4.3.1 Khái quát trình lên men rượu .17 2.4.3.2 Cơ chế trình lên men 17 2.4.3.3 Các giai đoạn trình lên men 18 2.4.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng tới trình lên men 19 2.5 QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU VANG NẾP 21 2.5.1 Sơ đồ quy trình 21 2.5.2 Thuyết minh quy trình .22 2.6 PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG HỌC – PHƯƠNG TRÌNH MICHAELIS – MENTEN 23 CHƯƠNG PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM .25 3.1 PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM 25 3.1.1 Thời gian địa điểm .25 3.1.2 Nguyên liệu 25 3.1.3 Hóa chất 25 3.1.4 Dụng cụ - thiết bị 25 3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 3.2.1 Phương pháp lấy mẫu 25 3.2.2 Phương pháp nghiên cứu .26 3.2.3 Phương pháp phân tích 26 Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & SHƯD Trang vii Luận văn tốt nghiệp khóa 32 – 2010 Trường Đại học Cần Thơ 3.3 BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 26 3.3.1 Thí nghiệm Xác định ảnh hưởng nhiệt độ, pH đến hoạt tính enzyme bromelain dịch nếp sau thủy phân enzyme α - amylase, glucoamylase 26 3.3.2 Thí nghiệm Xác định ảnh hưởng nồng độ thời gian thủy phân đến hoạt tính enzyme bromelain dịch nếp sau thủy phân enzyme α amylase, glucoamylase 29 3.3.3 Thí nghiệm Xác định ảnh hưởng nồng độ chất đến hoạt tính enzyme Bromelain 32 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THẢO LUẬN 34 4.1 Thí nghiệm Xác định ảnh hưởng nhiệt độ, pH đến hoạt tính enzyme bromelain dịch nếp sau thủy phân enzyme α - amylase, glucoamylase .34 4.2 Thí nghiệm Xác định ảnh hưởng nồng độ thời gian thủy phân đến hoạt tính enzyme bromelain dịch nếp sau thủy phân enzyme α amylase, glucoamylase 38 4.3 Thí nghiệm Xác định ảnh hưởng nồng độ chất đến hoạt tính enzyme Bromelain 41 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 43 5.1 KẾT LUẬN 43 5.2 ĐỀ NGHỊ 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO 44 PHỤ LỤC xi Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & SHƯD Trang viii Luận văn tốt nghiệp khóa 32 – 2010 Trường Đại học Cần Thơ DANH SÁCH BẢNG Bảng Tựa bảng Trang Thành phần hóa học gạo nếp 2 Điều kiện hoạt động α-amylase từ nguồn khác Khả chịu nhiệt α-amylase từ nguồn khác Thành phần amino acid nhóm khác Bromelain thân dứa, dứa xanh, dứa chín 13 Ảnh hưởng trạng thái điều kiện bảo quản hoạt tính Bromelain 14 Hàm lượng nitơ amin sinh thủy phân dịch nếp enzyme Bromelain mức pH nhiệt độ khác 35 Hàm lượng nitơ amin sinh thủy phân dịch nếp enzyme Bromelain mức nồng độ enzyme thời gian thủy phân khác 38 Kết khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ nếp trắng đến hoạt tính enzyme Bromelain 41 Chun ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & SHƯD Trang ix Luận văn tốt nghiệp khóa 32 – 2010 Trường Đại học Cần Thơ Bảng 6: Hàm lượng nitơ amin (%) sinh thủy phân protein enzyme Bromelain giá trị pH nhiệt độ khác Nhiệt độ (0C) pH 45 50 55 60 Trung bình (pH) 5,0 0,0460 0,0462 0,0508 0,0465 0,0474c 5,5 0,0466 0,0509 0,0551 0,0532 0,0515a 6,0 0,0465 0,0504 0,0514 0,0503 0,0496b 6,5 0,0463 0,0478 0,0493 0,0468 0,0475c 0,0463c 0,0488b 0,0517a 0,0492b Trung bình (Nhiệt độ) Số liệu bảng giá trị trung bình ba lần lặp lại Các chữ số khác thể khác biệt có ý nghĩa thống kê nghiệm thức mức ý nghĩa 5% 0.0500 0.0400 5.5 6.5 Nitơ amin (%) 0.0300 0.0200 0.0100 0.0000 45 50 Nhiệt độ ( C) 55 pH 60 Hình 10: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng pH nhiệt độ lên hoạt tính enzyme Bromelain đến khả thủy phân protein Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & SHƯD Trang 35 Luận văn tốt nghiệp khóa 32 – 2010 Trường Đại học Cần Thơ Z = -0,325421 + 0,07557X + 0,00592317Y – 0,0062X2 – 0,0000866667XY – 0,0000495Y2 R2 = 99,68 % Nitơ amin (%) (X 0.001) 60 58 56 54 52 50 48 46 44 5.3 5.6 5.9 6.2 6.5 5760 54 51 4548 Nhiệt độ (0C) pH Nitơ amin (%) Function 0.044 0.045 0.046 0.047 0.048 0.049 0.05 0.051 0.052 0.053 60 54 ệt độ ( Nhi C) 57 51 48 45 x:5.675 y:54.78 z:0.0527494 5.3 5.6 5.9 6.2 6.5 pH Hình 11: Đồ thị không gian chiều đồ thị contour biểu diễn ảnh hưởng pH nhiệt độ lên hoạt tính enzyme Bromelain đến khả thủy phân protein Kết hình 10 11 cho thấy lượng nitơ amin sinh tăng dần mức nhiệt độ 45, 50 550C sau giảm dần mức nhiệt độ 600C Trong lượng nitơ amin tạo thành mức 550C cao Xét mặt thống kê, có mức 50 600C lượng nitơ amin sinh khơng khác biệt ý nghĩa (Bảng 6) Việc thay đổi pH nhiệt độ có ảnh hưởng đến khả thủy phân enzyme Bromelain Theo Nguyễn Đức Lượng (2004), Nhiệt độ có ảnh hưởng lớn đến phản Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & SHƯD Trang 36 Luận văn tốt nghiệp khóa 32 – 2010 Trường Đại học Cần Thơ ứng enzyme, phản ứng sinh học nhiệt độ tăng khả xúc tác enzyme tăng Nhưng tốc độ phản ứng enzyme lúc tỷ lệ thuận với nhiệt độ phản ứng Tốc độ phản ứng tăng đến giới hạn nhiệt độ định Khi vượt qua nhiệt độ đó, tốc độ phản ứng enzyme giảm dẫn đến triệt tiêu Vì mà mức nhiệt độ 45, 50 550C lượng nitơ amin tăng lên tốc độ phản ứng hóa học tăng lên Ở mức nhiệt độ 600C tốc độ phản ứng hóa học tăng protein bắt đầu bị biến tính làm cho hoạt độ enzyme Bromelain giảm dần dẫn đến lượng nitơ amin sinh giảm Bản chất enzyme protein thường không bền nhiệt Khi tăng nhiệt độ giai đoạn đầu phản ứng enzyme làm tăng khả tạo cấu trúc không gian enzyme cho phù hợp với chất Khi vượt giới hạn nhiệt độ, cấu trúc không gian trung tâm hoạt động enzyme không cịn phù hợp với cấu trúc khơng gian chất nữa, hoạt tính enzyme giảm dần dẫn đến triệt tiêu (Nguyễn Đức Lượng, 2002) Do nhiệt độ 550C hàm lượng nitơ amin sinh nhiều nên chọn nhiệt độ tối thích cho enzyme Bromelain hoạt động thủy phân nguyên liệu nếp trắng 550C Bên cạnh ảnh hưởng nhiệt độ pH ảnh hưởng đến hoạt tính enzyme Bromelain Theo Nguyễn Đức Lượng (2004), pH môi trường thường ảnh hưởng đến mức độ ion hóa chất, enzyme đặc biệt ảnh hưởng đến độ bền enzyme Chính pH có ảnh hưởng mạnh đến phản ứng enzyme Theo Nguyễn Đức Lượng (2002), tăng giảm giá trị pH tới điểm xác định vận tốc phản ứng enzyme tăng dần đạt điểm cực đại Giá trị pH mà vận tốc enzyme đạt cực đại gọi pH tối ưu cho hoạt động enzyme Vượt qua giá trị pH hoạt tính enzyme giảm Kết hình 10 11 cho thấy giá trị pH 5,5 lượng nitơ amin sinh cao nhất, sau lượng nitơ amin sinh giảm pH 6,5 Về mặt thống kê có lượng nitơ amin sinh pH 6,5 không khác biệt ý nghĩa Như qua kết pH 5,5 giá trị pH tối thích cho enzyme Bromelain, ngồi giá trị pH enzyme bị tác động làm giảm hoạt tính Tóm lại, từ kết thí nghiệm enzyme bromelain hoạt động mạnh pH 5,5 nhiệt độ 550C Kết sử dụng cho thí nghiệm Chun ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & SHƯD Trang 37 Luận văn tốt nghiệp khóa 32 – 2010 Trường Đại học Cần Thơ 4.2 Thí nghiệm 2: Xác định ảnh hưởng nồng độ thời gian thủy phân đến hoạt tính enzyme bromelain dịch nếp sau thủy phân enzyme α amylase glucoamylase Thí nghiệm tiến hành thủy phân protein khoảng thời gian nồng độ khác nhau, cố định nhân tố pH nhiệt độ tối ưu thí nghiệm Kết thể bảng 7, hình 12 hình 13 Bảng 7: Hàm lượng nitơ amin (%) sinh thủy phân protein enzyme Bromelain nồng độ thời gian khác Thời gian (phút) Nồng độ Enzyme (%) 30 40 50 60 Trung bình (Nồng độ) 0,3 0.0443 0.0476 0.0461 0.0492 0.0468c 0,4 0.0445 0.0483 0.0519 0.0521 0.0492b 0,5 0.0474 0.0513 0.0535 0.0537 0.0515a 0,6 0.0478 0.0522 0.0536 0.0538 0.0519a 0.0460c 0.0498b 0.0513ab 0.0522a Trung bình (Thời gian) Số liệu bảng giá trị trung bình ba lần lặp lại Các chữ số khác thể khác biệt có ý nghĩa thống kê nghiệm thức mức ý nghĩa 5% Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & SHƯD Trang 38 Luận văn tốt nghiệp khóa 32 – 2010 Trường Đại học Cần Thơ 0.0600 Nitơ amin (%) 0.0500 0.0400 30 40 50 60 0.0300 0.0200 60 50 40 0.0100 0.0000 0.3 0.4 30 0.5 Nồng độ Enzyme (%) Thời gian (phút) 0.6 Hình 12: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng nồng độ, thời gian lên hoạt tính enzyme Bromelain đến khả thủy phân protein Z = 0,0126722 +0,0558975X + 0,000786308Y – 0,0502083X2 + 0,000150333XY – 0,00000727083Y2 0.0126722 + 0.0558975*x+ 0.000786308*y-0.0502083*x*x- 0.00000727083*y*y+0.0 R2 = 99,79% Nitoamin(g/100g) Nitơ amin (%) (X0.001) 57 55 53 51 49 47 45 43 0.29 0.39 0.49 0.59 5560 50 4045 Thoi Thời gian gian 35 30 0.69 (phút) Nong doenzyme(%) Nồng độ Enzyme Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & SHƯD Trang 39 Luận văn tốt nghiệp khóa 32 – 2010 Trường Đại học Cần Thơ Nitơ amin (%) 60 Th ời gian (phút) 55 50 45 40 35 30 x:0.65040.29 y:59.94 z:0.0546593 0.39 0.49 0.59 Function 0.043 0.0442 0.0454 0.0466 0.0478 0.049 0.0502 0.0514 0.0526 0.0538 0.69 0.055 Nồng độ Enzyme(%) Hình 13: Đồ thị khơng gian chiều contour biểu diễn ảnh hưởng nồng độ, thời gian lên hoạt tính enzyme Bromelain đến khả thủy phân protein Theo lý thuyết Lê Ngọc Tú cộng (2005) Nồng độ enzyme tăng lên làm tăng khả tiếp xúc enzyme chất nên tốc độ thủy phân tăng lên Khi lượng chất giảm nhanh hơn, lượng sản phẩm tạo nhiều Tuy nhiên nồng độ enzyme cho vào đủ lớn lượng chất bị thủy phân hết nên tiếp tục tăng nồng độ enzyme lên lượng sản phẩm tạo khơng tăng Kết hình 12 13 cho thấy lượng nitơ amin sinh tăng dần nồng độ 0,3 %, 0,4 %, 0,5 % 0,6 % Nhưng xét mặt thống kê mức nồng độ 0,5 % 0,6 % lượng nitơ amin sinh không khác biệt ý nghĩa Như vậy, mức nồng độ enzyme 0,5% protein gần chuyển thành axit amin nên tăng nồng độ enzyme lên 0,6 % lượng nitơ amin sinh khơng đáng kể Ngoài ra, thời gian thủy phân ảnh hưởng lớn đến lượng sản phẩm sinh Thời gian kéo dài làm cho lượng chất bị phản ứng nhiều Khi thời gian thủy phân đủ dài lượng chất bị phản ứng hết lượng sản phẩm tạo khơng tăng Kết hình 12 13 cho thấy lượng nitơ amin sinh tăng dần khoảng thời gian 30, 40, 50 60 phút Nhưng xét mặt thống kê thời gian 50 60 phút lượng nitơ amin sinh không khác biệt ý nghĩa Như vậy, kết thí nghiệm cho thấy thời gian 50 phút protein gần chuyển hết thành axit amin nên thời gian kéo dài đến 60 phút lượng nitơ tạo tăng khơng đáng kể Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & SHƯD Trang 40 Luận văn tốt nghiệp khóa 32 – 2010 Trường Đại học Cần Thơ Tóm lại, qua kết thí nghiệm chọn nồng độ 0,5 % thời gian 50 phút giá trị tối thích cho enzyme Bromelain hoạt động lượng nitơ amin tăng không đáng kể nồng độ 0,6 % thời gian 60 phút Kết sử dụng cho thí nghiệm 4.3 Thí nghiệm 3: Xác định ảnh hưởng nồng độ chất đến hoạt tính enzyme Bromelain Thí nghiệm tiến hành theo sơ đồ bố trí với mục đích nhằm xác định độ nhạy tốc độ cực đại enzyme Bromelain Kết thể bảng hình 14 Bảng 8: Kết khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ nếp trắng đến hoạt tính enzyme Bromelain Nếp trắng (g/100g) 10 15 20 25 30 35 40 0,0458 0,0467 0,0535 0,0548 0,0563 0,0564 0,0578 0.0459 0.0503 0.0528 0.0544 0.0556 0.0565 0.0571 0,0376 Nitơ amin (%) V  V m ax  [S ] K m  [S ] 0.0363 (g/100g/50phut) Hình 14: Đồ thị Michaelis – Menten biểu diễn ảnh hưởng nồng độ chất (nếp trắng) đến hoạt tính enzyme Bromelain Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & SHƯD Trang 41 Luận văn tốt nghiệp khóa 32 – 2010 Trường Đại học Cần Thơ Kết xử lý phần mềm SAS xác định giá trị V max km enzyme Bromelain thủy phân nếp trắng ứng với pH 5,5, nhiệt độ 55 0C, nồng độ enzyme 0,5 % thời gian 50 phút sau: Vmax = 0,0622  0,00132 g/100g/50phut Km = 3,5652  0,4280 g/100g Kết bảng hình 14 cho thấy tăng nồng độ nếp hàm lượng nitơ amin sinh tăng theo nghĩa vận tốc phản ứng tăng Nồng độ nếp từ - 20% lượng nitơ sinh tăng nhiều nghĩa vận tốc phản ứng tăng nhanh Nhưng tiếp tục tăng nồng độ nếp từ 25 – 40 % vận tốc phản ứng tăng chậm Điều giải thích giai đoạn đầu nồng độ chất thấp tốc độ phản ứng V phụ thuộc tuyến tính với nồng độ chất Ở giai đoạn tốc độ phản ứng đạt cực đại khơng cịn phụ thuộc vào nồng độ chất Ở giai đoạn tiếp theo, nồng độ chất vượt qua ngưỡng cực đại tốc độ phản ứng tốc độ phản ứng khơng có khả tăng thêm, giai đoạn enzyme bão hịa chất tốc độ phản ứng không tăng cao Như vậy, thí nghiệm giai đoạn đầu nồng độ nếp thấp từ – 20% tốc độ phản ứng phụ thuộc vào nồng độ nếp, nồng độ tăng tốc độ phản ứng tăng, hàm lượng nitơ amin sinh tăng Nhưng tăng nồng độ nếp từ 25 – 40 % tốc độ phản ứng tăng chậm có nghĩa enzyme bão hòa chất Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & SHƯD Trang 42 Luận văn tốt nghiệp khóa 32 – 2010 Trường Đại học Cần Thơ CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN Qua tham khảo nguồn tài liệu công bố thời gian tiến hành thí nghiệm, nhằm tìm thơng số tối ưu cho hoạt động enzyme Bromelain trình thủy phân nguyên liệu nếp trắng, đề tài có kết luận sau: Nhiệt độ tối ưu cho hoạt động enzyme Bromelain 550C pH tối thích 5,5 Nồng độ enzyme Bromelain sử dụng hiệu 0,5% thời gian thủy phân tốt 50 phút Hằng số Km enzyme Bromelain 3,5652 g/100g Vmax 0,0622 g/100g/50phut 5.2 ĐỀ NGHỊ Do thời gian thực đề tài có giới hạn nên cịn số vấn đề chưa giải nên có số đề nghị sau: - Tối ưu hóa trình lên men rượu enzyme nấm men chủng - Khảo sát nhiệt độ thích hợp cho trình lên men - Khảo sát tỷ lệ nấm men khác trình lên men lên men - Khảo sát sản phẩm phụ sinh q trình lên men Chun ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & SHƯD Trang 43 Luận văn tốt nghiệp khóa 32 – 2010 Trường Đại học Cần Thơ TÀI LIỆU THAM KHẢO Bùi Thị Quỳnh Hoa, 2004, Bài giảng công nghệ sản xuất rượu bia nước giải khát, Đại học Cần Thơ Nguyễn Thị Thu Thủy, 2006, Bài giảng Sinh Hóa, Đại học Cần Thơ Nguyễn Công Hà, 2000, Bài giảng kỹ thuật lên men rượu, bia, Đại học Cần Thơ Nguyễn Đức Lượng, 1996, Công nghệ vi sinh vật (tập 1), NXB Đại học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh Nguyễn Đức Lượng, 2002, Công nghệ vi sinh vật (tập 2), NXB Đại học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh Nguyễn Đức Lượng, 2003, Cơng nghệ vi sinh vật (tập 3), NXB Đại học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh Nguyễn Đức lượng, 2004, Cơng nghệ Enzyme, NXB Đại học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh Lê Thi Kim Thanh, 2007, Ảnh hưởng pH nhiệt độ lên hoạt tính xúc tác enzyme bromelin dứa, Luận văn tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghệ thực phẩm Lê Ngọc Tú, La văn Chứ, Đặng Thị Thu, Nguyễn Thị Thịnh, Bùi Đức Hợi, Lê Dỗn Diêm, 2005, Hóa Sinh Cơng Nghiệp, NXB Khoa học Kỹ Thuật Hà Nội Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & SHƯD Trang 44 Luận văn tốt nghiệp khóa 32 – 2010 Trường Đại học Cần Thơ PHỤ LỤC Phụ lục A: Phương pháp phân tích Định lượng nitơ amino phương pháp định lượng nitơ formon Nguyên lý: Các acid amin dung dịch nước trung tính, khơng nhóm hố chức acid (-COOH) amin (-NH2) trung hồ lẫn nhau, mà cịn nhóm hố chức yếu, q trình điện ly Khi gặp formon, nhóm -NH2 kết hợp với formon thành nhóm metylenic N=CH2 tính chất kiềm, tính chất acid nhóm -COOH bật lên định lượng chất kiềm với phenolphtalein làm thị màu R - CH - COOH NH2 R - CH - COOH + OCH2 N = CH2 + H2 O Chú ý: Các muối amoni, ví dụ NH4Cl dung dịch trung tính, gặp formon làm cho dung dịch trở thành acid, hình thành hexmetylen tetramin HCl theo phản ứng: 4NH4Cl + 6CH2O (CH2)6N4 + 6H2O + 4HCl - Do định lượng chất kiềm Tóm lại: - Nếu chất thử có acid amin nitơ formon nitơ amin - Nếu chất thử có acid amin lẫn muối amoni nitơ formon tổng nitơ acid amin nitơ amoni Muốn có nitơ acid amin, phải lấy nitơ formon trừ nitơ amoni - Đây trường hợp acid yếu định lượng chất kiềm mạnh, nên điểm tương đương phải pH kiềm (pH 9-9,5), phản ứng kết thúc phenolphtalein chuyển màu đỏ tươi (chứ màu hồng thông thường) Tiến hành: - Đo pH ban đầu (pH0) dung dịch cần chuẩn acid amin - Điều chỉnh pH đến khoảng pH cần cho hoạt động thủy phân (pHt), đo pHt - Cân xác P (g) V (ml) chất cần đo, cho vào bình định mức 100 ml, cho tiếp 50 ml nước cất, lắc mạnh 10 phút để hoà tan, cho tiếp nước cất vừa đủ 100 ml Lắc lọc - Điều chỉnh pH (pHt) mức pH = 7,0 Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & SHƯD Trang xi Luận văn tốt nghiệp khóa 32 – 2010 Trường Đại học Cần Thơ - Lấy 25 ml dịch lọc, cho vào bình nón với 20 ml formon trung tính, cho thêm vài giọt phenolptalein, sau chuẩn độ NaOH 0,01N màu đỏ tươi (pH 9-9,5) Tính lượng nitơ amin theo công thức: m  0,00014 * n * 100 100 * 25 P m  0,00014 * n * 100 1000 * 25 V Trong đó: (g/l) 0,00014 = số g nitơ tương ứng với ml NaON 0,01N n = số ml NaOH 0,01N sử dụng V P = số ml số g chất thử Phụ lục B Kết phân tích thống kê B1 Thí nghiệm 1: Xác định ảnh hưởng nhiệt độ, pH đến hoạt tính enzyme bromelain dịch nếp sau thủy phân enzyme α - amylase, glucoamylase Phân tích phương sai ảnh hưởng pH nhiệt độ đến hoạt động thủy phân enzyme Bromelain nguyên liệu nếp trắng Analysis of Variance for Nito amin - Type III Sums of Squares -Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value -MAIN EFFECTS A:pH 0.000135424 0.0000451414 9.67 0.0001 B:Nhiet 0.000170981 0.0000569936 12.20 0.0000 INTERACTIONS AB 0.0000559808 0.00000622009 1.33 0.2599 RESIDUAL 0.000149453 32 0.00000467042 -TOTAL (CORRECTED) 0.000511839 47 -All F-ratios are based on the residual mean square error Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & SHƯD Trang xii Luận văn tốt nghiệp khóa 32 – 2010 Trường Đại học Cần Thơ Kiểm định LSD ảnh hưởng pH đến hoạt động thủy phân enzyme Bromelain nguyên liệu nếp trắng Multiple Range Tests for Nito amin by pH -Method: 95.0 percent LSD pH Count LS Mean Homogeneous Groups -5 12 0.0473833 X 6.5 12 0.047525 X 12 0.0496417 X 5.5 12 0.0514667 X -Contrast Difference +/- Limits -5 - 5.5 *-0.00408333 0.00179713 - *-0.00225833 0.00179713 - 6.5 -0.000141667 0.00179713 5.5 - *0.001825 0.00179713 5.5 - 6.5 *0.00394167 0.00179713 - 6.5 *0.00211667 0.00179713 -* denotes a statistically significant difference Kiểm định LSD ảnh hưởng nhiệt độ đến hoạt động thủy phân enzyme Bromelain nguyên liệu nếp trắng Multiple Range Tests for Nito amin by Nhiet -Method: 95.0 percent LSD Nhiet Count LS Mean Homogeneous Groups -45 12 0.04635 X 50 12 0.0488083 X 60 12 0.0491833 X 55 12 0.051675 X -Contrast Difference +/- Limits -45 - 50 *-0.00245833 0.00179713 45 - 55 *-0.005325 0.00179713 45 - 60 *-0.00283333 0.00179713 50 - 55 *-0.00286667 0.00179713 50 - 60 -0.000375 0.00179713 55 - 60 *0.00249167 0.00179713 -* denotes a statistically significant difference Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & SHƯD Trang xiii Luận văn tốt nghiệp khóa 32 – 2010 Trường Đại học Cần Thơ B2 Thí nghiệm 2: Xác định ảnh hưởng nồng độ thời gian thủy phân đến hoạt tính enzyme bromelain dịch nếp sau thủy phân enzyme α – amylase, glucoamylase Phân tích phương sai ảnh hưởng nồng độ enzyme thời gian thủy phân đến hoạt động thủy phân enzyme Bromelain nguyên liệu nếp trắng Analysis of Variance for Nito amin - Type III Sums of Squares -Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value -MAIN EFFECTS A:Nong 0.000197181 0.0000657269 10.26 0.0001 B:Thoi gian 0.000266677 0.0000888924 13.88 0.0000 INTERACTIONS AB 0.0000336969 0.0000037441 0.58 0.7996 RESIDUAL 0.00020492 32 0.00000640375 -TOTAL (CORRECTED) 0.000702475 47 -All F-ratios are based on the residual mean square error Kiểm định LSD ảnh hưởng nồng độ enzyme đến hoạt động thủy phân enzyme Bromelain nguyên liệu nếp trắng Multiple Range Tests for Nito amin by Nong -Method: 95.0 percent LSD Nong Count LS Mean Homogeneous Groups -0.3 12 0.0467917 X 0.4 12 0.0491917 X 0.5 12 0.0514667 X 0.6 12 0.0518583 X -Contrast Difference +/- Limits -0.3 - 0.4 *-0.0024 0.00210436 0.3 - 0.5 *-0.004675 0.00210436 0.3 - 0.6 *-0.00506667 0.00210436 0.4 - 0.5 *-0.002275 0.00210436 0.4 - 0.6 *-0.00266667 0.00210436 0.5 - 0.6 -0.000391667 0.00210436 -* denotes a statistically significant difference Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & SHƯD Trang xiv Luận văn tốt nghiệp khóa 32 – 2010 Trường Đại học Cần Thơ Kiểm định LSD ảnh hưởng thời gian đến hoạt động thủy phân enzyme Bromelain nguyên liệu nếp trắng Multiple Range Tests for Nito amin by Thoi gian -Method: 95.0 percent LSD Thoi gian Count LS Mean Homogeneous Groups -30 12 0.0460083 X 40 12 0.04985 X 50 12 0.0512583 XX 60 12 0.0521917 X -Contrast Difference +/- Limits -30 - 40 *-0.00384167 0.00210436 30 - 50 *-0.00525 0.00210436 30 - 60 *-0.00618333 0.00210436 40 - 50 -0.00140833 0.00210436 40 - 60 *-0.00234167 0.00210436 50 - 60 -0.000933333 0.00210436 -* denotes a statistically significant difference Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & SHƯD Trang xv ... việc ứng dụng enzyme Bromelin vào quy trình sản xuất rượu nhằm tạo mùi vị hương thơm đặc trưng cho sản phẩm rượu Trên sở mà đề tài “ Nghiên cứu ứng dụng enzyme Bromelain sản xuất rượu vang nếp trắng? ??... “ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ENZYME BROMELAIN TRONG SẢN XUẤT RƯỢU VANG NẾP TRẮNG” thực với mục tiêu tìm pH, nhiệt độ, nồng độ thời gian tối ưu cho enzyme Bromelain Ngoài đề tài xác định số Km Vmax enzyme. .. NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Luận văn tốt nghiệp Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Tên đề tài: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ENZYME BROMELAIN TRONG SẢN XUẤT RƯỢU VANG NẾP TRẮNG Giáo viên