Nghiên cứu phương pháp thu nhận phycocyanin từ tảo spirulina

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA LÊ THỊ BÍCH PHƯỢNG NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP THU NHẬN PHYCOCYANIN TỪ TẢO SPIRULINA CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM VÀ ĐỒ UỐNG LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HCM THÁNG 07 NĂM 2013 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: TS Trần Bích Lam Cán chấm nhận xét 1: PGS.TS Phạm Thành Quân Cán chấm nhận xét 2: PGS.TS Nguyễn Tiến Thắng Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại Học Bách Khoa, ĐHQG TP.HCM, ngày 29 tháng 07 năm 2013 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm : PGS.TS Phạm Thị Ánh Hồng Chủ tịch TS Lại Quốc Đạt Thư ký PGS.TS Phạm Thành Quân Phản biện PGS.TS Nguyễn Tiến Thắng Phản biện TS Trần Bích Lam Ủy viên Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn Bộ môn quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn Bộ môn quản lý chuyên ngành i ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc -oOo TP HCM, ngày 29 tháng 07 năm 2013 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Lê Thị Bích Phượng Phái: Nữ Ngày, tháng, năm sinh: 04-02-1988 Nơi sinh: Đồng Nai Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm Đồ Uống MSHV: 11110211 1- TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP THU NHẬN PHYCOCYANIN TỪ TẢO SPIRULINA 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN:  Khảo sát q trình trích ly phycocyanin có hỗ trợ sóng siêu âm  Khảo sát trình tinh phycocyanin  Tối ưu hố q trình thu nhận phycocyanin  Tạo chế phẩm 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 01/2013 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 07/2013 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS Trần Bích Lam Nội dung đề cương Luận văn thạc sĩ Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) ii KHOA QL CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Trần Bích Lam, người tận tình hướng dẫn, bảo Tơi suốt q trình nghiên cứu thực đề tài Tôi gửi lời cảm ơn đến gia đình Tơi ln động viên hỗ trợ Tơi để Tơi có điều kiện tốt thời gian làm luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia TP HCM, môn Công nghệ Thực phẩm Đồ uống giảng dạy, truyền đạt kiến thức quý báu suốt trình học tập trường Cán phịng thí nghiệm cơng nghệ thực phẩm, hoá sinh, vi sinh tạo điều kiện mơi trường thuận phịng thí nghiệm, trang thiết bị để Tôi thực luận văn Đồng thời,Tôi cảm ơn bạn học viên cao học khoá 2011 cộng tác, giúp đỡ Tôi suốt trình học tập thực luận văn Tp HCM, tháng 07 năm 2013 Học viên cao học Lê Thị Bích Phượng ii TĨM TẮT LUẬN VĂN Tảo xoắn spirulina biết đến sử dụng rộng rãi thực phẩm y dược Chất màu chủ yếu tảo spirulina phycocyanin có màu xanh lam Phycocyanin có khả chống oxi hoá, chống viêm, hỗ trợ điều trị ung thư… nên phycocyanin ứng dụng rộng rãi làm: phụ gia thực phẩm, thực phẩm chức năng, dược phẩm Trong đề tài nghiên cứu phương pháp thu nhận phycocyanin từ tảo spirulina cho kết sau Trích ly phycocyanin có hỗ trợ sóng siêu âm cho hiệu suất trích ly tăng gấp lần so với mẫu không sử dụng Sau tách bã ly tâm 4000 vòng/phút 4oC 10 phút, dịch màu trích ly loại protein tạp kết tủa muối (NH4)2SO4 10% (w/v) Tiếp tục kết tủa phycocyanin điều kiện tối ưu: (NH4)2SO4 33.7% (w/v), 18 phút Ly tâm thu tủa 10000 vòng/phút 10 phút 4oC Thẩm tích đối nước loại tạp chất vô qua màng celophan 8h Tinh dịch màu phycocyanin sắc kí lọc gel sephadex G-100 thu phân đoạn tốt A620/A280 = 4.63 Sản phẩm sau sấy phun có độ ẩm 5.3%, tỉ lệ A620/A280 = 1.74 ii ABSTRACT Spirulina is well-known for its applications both in food industry and medicine Its primary pigment is the blue green-colored phycocyanin Phycocyanin is an antioxidant, anti-inflammatory and cancer-treatment adjuvant substance which is widely used to produced food additives, functional foods and pharmaceautical drugs Here, we worked on how to get phycocyanin from spirulina In the extraction step, we’ve increased the extraction efficiency three-folds with the assistance of ultrasonication The slurry was removed by centrifugation at 4000 rpm, 4°C in 10 Protein impurities was removed from the extraction solution by precipitation with (NH4)2SO4 10% (w/v) Phycocyanin was then precipitated at optimal condition of (NH4)2SO4 33.7% (w/v) in 18 The precipitate was gathered by centrifugation at 10000 rpm in 10 at 4°C Inorganic impurities are removed by dialysis through celophan membrane in 8h Phycocyanin pigment solution was further purified by gel filtration on sephadex G-100 to achive the best segment A620/A280 = 4.63 After spray drying, the moisture of the product is 5.3% and the ratio of A620/A280 = 1.74 iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu, kết luận văn Tôi làm thực nghiệm khảo sát Các tư liệu, số liệu nghiên cứu trước mà Tơi có sử dụng luận văn trích dẫn nguồn tài liệu tham khảo rõ ràng Tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm trước quan có thẩm quyền luận văn Tơi có khiếu nại vi phạm quyền iv MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng Quan Về Tảo Spirulina 1.1.1 Phân bố 1.1.2 Đặc điểm hình thái 1.1.3 Đặc điểm sinh sản 1.1.4 Đặc điểm sinh hóa 1.1.5 Giá trị dinh dưỡng 1.1.5.1 Protein 1.1.5.2 Lipid 1.1.5.3 Carbohydrate 1.1.5.4 Sắc tố 1.1.5.5 Vitamin 1.1.5.6 Khoáng chất 1.1.5.7 Enzyme 1.2 Phycocyanin tảo spirullina 1.2.1 Giới thiệu phycocyanin 1.2.2 Cơ chế tổng hợp C-PC 12 1.2.3 Sản xuất PC 13 1.2.4 Tinh C-PC 14 1.2.5 Ứng dụng C-PC 14 1.2.5.1 Đầu dò huỳnh quang 14 1.2.5.2 Ứng dụng thực phẩm 15 1.2.5.3 Ứng dụng dược phẩm 15 1.2.5.4 Kết luận 18 1.3 Các nghiên cứu công bố thu nhận phycocyanin 18 1.4 Trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm 19 1.4.1 Một số khái niệm tính chất sóng siêu âm 19 1.4.1.1 Khái niệm 19 v 1.4.1.2 Các hiệu ứng sóng siêu âm truyền qua hệ chất lỏng 20 1.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới trình siêu âm 21 1.4.3 Sóng siêu âm q trình trích ly 21 CHƯƠNG : NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 2.1 Nguyên vật liệu nghiên cứu 23 2.1.1 Nguyên liệu 23 2.1.2 Hoá chất 23 2.1.3 Thiết bị - Dụng cụ 23 2.2 Phương pháp nghiên cứu 23 2.2.1 Sơ đồ thu nhận nghiên cứu phycocyanin 23 2.2.2 Khảo sát tốc độ ly tâm tách bã 26 2.2.3 Khảo sát phương pháp trích ly 26 2.2.4 Khảo sát nồng độ muối (NH4)2SO4 để tủa protein tạp 27 2.2.5 Khảo sát nồng độ muối (NH4)2SO4 để tủa phycocyanin 27 2.2.6 Khảo sát thời gian kết tủa phycocyanin 28 2.2.7 Tối ưu hố q trình kết tủa phycocyanin 28 2.2.8 Thẩm tích dịch màu phycocyanin 29 2.2.9Tinh phycocyanin sắc kí phân đoạn 29 2.2.10 Sấy phun tạo chế phẩm 30 2.3 Sắc kí cột gel sephadex 30 2.4 Tổng quan sấy phun 34 2.4.1 Kỹ thuật sấy phun 33 2.4.1.1 Nguyên lý làm việc 34 2.4.1.2 Các giai đoạn trình sấy phun 34 2.4.2 Thiết bị sấy phun 34 2.4.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình sấy phun 35 2.4.4 Ưu nhược điểm trình sấy phun 36 1.4.4.1 Ưu điểm 36 2.4.4.2 Nhược điểm 46 2.5 Các cơng thức tính tốn 37 vi 2.5.1 Cơng thức tính hàm lượng phycocyanin 37 2.5.2 Công thức tính độ tinh khiết phycocyanin 37 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 38 3.1 Nghiên cứu q trình trích ly phycocyanin 38 3.1.1 Nghiên cứu tốc độ ly tâm tách bã sau trích ly 38 3.1.2 Nghiên cứu trích ly phycocyanin 39 3.2 Nghiên cứu trình tinh phycocyanin 42 3.2.1 Nghiên cứu nồng độ muối (NH4)2SO4 để tách Protein tạp 42 3.2.2 Nghiên cứu nồng độ muối (NH4)2SO4 để tủa Phycocyanin 43 3.2.3 Nghiên cứu thời gian kết tủa phycocyanin 45 3.2.4 Tối ưu hố q trình kết tủa Phycocyanin 46 3.2.5 Thẩm tích loại bỏ tạp chất vơ 50 3.2.6 Nghiên cứu tinh phycocyanin sắc kí cột Sephadex – G100 50 3.2.6.1 Tinh phycocyanin với dung môi đệm photphat 0.01M, pH = 6.8 50 3.2.6.2 Tinh phycocyanin với dung môi nước 52 3.2.6.3 So sánh hai q trình sắc kí cột gel sephadex với dung môi khác 54 3.3 Sấy phun tạo chế phẩm 55 3.4 Đề xuất quy trình thu nhận phycocyanin 56 3.4.1 Quy trình công nghệ 56 3.4.2 Thuyết minh quy trình 58 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 60 4.1 Kết luận 60 4.2 Kiến nghị 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO MỤC LỤC vii 58 Nghiên cứu phương pháp thu nhận Phycocyanin từ tảo Spirulina 3.4.2 Thuyết minh quy trình  Quy trình trích ly phycocyanin có hỗ trợ sóng siêu âm  Nguồn nguyên liệu tảo sử dụng khô, sinh khối tảo ướt qua sấy khô để bảo quản không gia công thêm cơng đoạn khác Có thể lấy nguồn cố định tảo Vĩnh Hảo  Trích ly phycocyanin dung dịch đệm photphat 0.01M, pH=6.8 4h có hỗ trợ sóng siêu âm có cường độ 150W/g, thời gian siêu âm 2s, trì nhiệt độ 10oC  Sau trích ly, đem dịch ly tâm tách bã 4000 vòng/phút ly tâm 10 phút 4oC  Quy trình tinh tạo chế phẩm phycocyanin  Ly tâm tách bã xong sử dụng dung dịch muối (NH4)2SO4 bão hồ để kết tủa protein tạp, tính tốn tỉ lệ để sau bổ sung nồng độ muối (NH4)2SO4 dịch màu 10% Thời gian để kết tủa protein tạp 10 phút  Hết thời gian kết tủa protein tạp, ly tâm loại bỏ tủa, thu dịch chế độ 4000 vòng/phút ly tâm 10 phút 4oC  Sau ly tâm thu dịch màu phycocyanin, dùng dung dịch muối (NH4)2SO4 bão hồ để kết tủa phycocyanin, tính tốn tỉ lệ để sau bổ sung nồng độ muối (NH4)2SO4 dịch màu 33.7% Thời gian để kết tủa phycocyanin 18 phút  Ly tâm thu tủa phycocyanin, loại bỏ dịch chế độ 10000 vòng/phút, 10 phút, 4oC  Sau thu phycocyanin dịch nhiều tạp chất vơ nên q trình thẩm tích tách hợp chất vô xảy 8h, thay nước 2h điều kiện lạnh, tránh ánh sáng  Thẩm tích xong tinh phycocyanin phương pháp sắc kí cột sephadex G-100, dung mơi nước, tốc độ chảy 0.7 ml, thu 15 phân đoạn, phân đoạn ml Thu phân đoạn thứ 6, 7, 8, HVCH: Lê Thị Bích Phượng GVHD: TS Trần Bích Lam 59 Nghiên cứu phương pháp thu nhận Phycocyanin từ tảo Spirulina  Dịch màu phycocyanin sau tinh đem cô quay tách nước, trộn thêm chất mang maltodextrin tạo thành dịch màu có 15% chất khô  Sấy phun tạo chế phẩm: nhiệt độ sấy 150 oC, áp lực đầu phun 2,5 bar HVCH: Lê Thị Bích Phượng GVHD: TS Trần Bích Lam 60 Nghiên cứu phương pháp thu nhận Phycocyanin từ tảo Spirulina CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 KẾT LUẬN Qua q trình nghiên cứu thí nghiệm, chúng tơi rút kết luận sau:  Quy trình trích ly  Khi trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm tăng hiệu suất trích chiết phycocyanin lên gấp lần so với mẫu khơng sử dụng sóng siêu âm Chế độ siêu âm chọn cường độ 150W/g, thời gian 2s, trì nhiệt độ 10oC  Tốc độ ly tâm tách bã tốt 4000 vịng/phút, 10 phút, 4oC  Quy trình tinh  Loại protein tạp tốt với nồng độ (NH4)2SO4 10% (w/v), thời gian kết tủa 10 phút Ly tâm loại tủa 4000 vòng/phút, 10 phút, 4oC  Tối ưu hố q trình kết tủa phycocyanin chọ nồng độ (NH4)2SO4 33.7% (w/v), thời gian kết tủa 18 phút Ly tâm thu tủa 10000 vòng/phút 10 phút 4oC  Thẩm tích loại tạp chất vơ 8h, thay nước sau 2h thu dịch màu có độ tinh khiết A620/A280 = 2.84  Tinh dịch màu phycocyanin sắc kí cột gel sephadex G-100 với dung môi nước cất đệm photphat 0.05M, pH = 6.8 thu dịch màu phycocyanin có độ tinh khiết cao có tỉ lệ A620/A280 = 4.29 A620/A280 = 4.63 4.2 KIẾN NGHỊ Đề tài “Nghiên cứu thu nhận phycocyanin từ tảo spirulina” thật hồn thiện có thời gian thiết bị để nghiên cứu bước sau:  Dịch màu đem sấy phun tạo sản phẩm dịch màu qua q trình tinh sắc kí cột sephadex G-100 sản phẩm có độ tinh khiết cao  Xác định hoạt tính chống oxi hố sản phẩm, thời gian bảo quản sản phẩm HVCH: Lê Thị Bích Phượng GVHD: TS Trần Bích Lam 61 Nghiên cứu phương pháp thu nhận Phycocyanin từ tảo Spirulina TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Belay A Mass culture of Spirulina outdoors The Earthrise farms experience, 90:131-158, 2004 [2] Boussiba S, Richmond phycocyanin from the Blue Green AE Isolation and Algal characterization of Spirulina platensis Archieves of Microbiology, 120: 155-159, 2009 [3] Cornejo J, Beale SI Phycobilin biosynthetic reactions in extracts of cyanobacteria Springer, 96:223 –230, 2007 [4] Ch Romay C-Phycocyanin: A Biliprotein with Antioxidant, AntiInflammatory and Neuroprotective Effects Current Protein and Peptide Science, pp 207-216, 2003 [5] Dương Thanh Liêm Thực phẩm chức – sức khỏe bền vững NXB Khoa học Kỹ thuật, 2010 [6] Dronamraju V L Sarada Purified C-phycocyanin from Spirulina platensis (Nordstedt) Geitler: a novel and potent agent against drug resistant bacteria World J Microbiol Biotechnol, 112: 779-783, 2011 [7] Fellow, P.T Food processing technology Principles and practice, 2000 [8] Feng, H et al Ultrasound technology for food and bioprocessing Springer, 120: 145-153, 2010 [9] Guo N, Zhang X, Lu Y, Song X Analysis on the factors affecting startup intensity in the upstream sequence of phycocyanin b subunit gene from Arthrospir a platensis by site-directed mutagenesis, Biotechnol Lett, 102:459 – 464, 2007 [10] Harald W., Tietze Spirulina micro food macro blessing Australia, Springer, 2004 [11] Hemlata et al Studies on A nabae n a sp NCCU-9 with special reference to phycocyanin Algal Biomass Utln, 63: 30-51, 2011 HVCH: Lê Thị Bích Phượng GVHD: TS Trần Bích Lam 62 Nghiên cứu phương pháp thu nhận Phycocyanin từ tảo Spirulina [12] Hoàng Nghĩa Sơn Nghiên cứu sản xuất Spirulina platensis làm thức ăn bổ sung chăn nuôi gà quy mơ gia đình Luận án tiến sĩ nông nghiệp, Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam, TP.HCM, 2000 [13] Jacques Falquet The nutrientional aspects of Spirulina Atenna Technologies, 2008 [14] Knorr, D et al Applycation and potetial of ultrasound in food processing Trend in Food Science & Technology, 105: 261-266, 2004 [15] Kuldiloke, J Effect of Ultrasound, temperature and presssure treatments on enzyme activity and quality indicators of fruit and vegetable juice Springer, 67:146-153, 2000 [16] Kupka M, Scheer H Unfolding of C-phycocyan in followed by loss of non-covalent chromophore –protein interactions Biochim Biophys Acta, 105: 94 – 103, 2008 [17] Lê Đức Ngọc Xử Lí Số Liệu Và Kế Hoạch Hố Thực Nghiệm NXB giáo dục, 2008 [18] Lê Văn Lăng Spirulina – nuôi trồng sử dụng y dược dinh dưỡng Đại học y dược TPHCM, 2003 [19] Lê Văn Việt Mẫn Công Nghệ sản xuất sản phẩm từ sữa Nhà xuất đại học quốc gia TP.HCM – Năm 2010 [20] Liu L-N, Chen X-L, Shamg Y-Z, Zhou B-C Characterization, structure and function of linker polypeptides in phycobilisomes of cyanobacteria and red algae: an overview, Biochim Biophys Acta, 79:133– 142, 2005 [21] Lu Y, Zhang X The upstream sequence of the phycocyanin bsubunit gene from Arthrospira platensis regulates expression of gfp gene in response to light intensity EJB Electron J Biotechnol, 69: 63– 70, 2005 [22] McCarty MF Clinical potential of Spirulina as a source of phycocyanobilin J Med Food, 86: 566– 570, 2007 [23] Minkova KM et al Purification of C-phycocyanin from Spirulina (Arthrispira) fusiformis Journal of Biotechnology, 102:55-59, 2003 HVCH: Lê Thị Bích Phượng GVHD: TS Trần Bích Lam 63 Nghiên cứu phương pháp thu nhận Phycocyanin từ tảo Spirulina [24] Muthukumaran, S et al Applycation of ultrasound in membrane separation processes: a reviews Reviews in chemmical engineering, 46: 155-167, 2001 [25] Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Tỵ Vi sinh vật học NXB Giáo dục, 2007 [26] Niels T Erik sen Production of phycocyanin —a pigment with applications in biology, biotechnology, foods and medicine, Appl Microbiol Biotechnol, 26: 1-14, 2008 [27] Nguyễn Thị Thu Vân Phân Tích Định Lượng NXB đại học quốc gia TPHCM, pp 443-521, 2012 [28] Patil G, Chethana S, Madhusudan MC, Ragharao KSMS Fractionation and purification of the phycobiliprotein from Spirulina platensis Bioresource Technology, 79: 93-96, 2008 [29] Patil G, Raghavarao KSMS Aqueous two phase extraction for purification of C-phycocyanin Biochem Eng, 85:156 – 164, 2007 [30] Patist, A Et al Ultrasound innovation in the food industry: From the laboratory to commercial production Innovation food science & emerging technology, 49:147-154, 2008 [31] Pascal Jaouen et al Separation and purification of phycocyanin from Spirulina sp using a membrane process Bioresource Technology, 68: 159-164, 2005 [32] Phan Văn Dân Nghiên cứu tạo sinh khối Spirulina platensis quy trình ni hệ kín Luận văn Thạc sĩ Sinh học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, TP.HCM, 2009 [33] Prasanna R, Sood A, Suresh A, Kaushik BD Potentials and applications of algal pigments in biology and industry, Acta Bot Hung, 38:131– 156, 2007 [34] Takao Furuki et al Rapid and selective extraction of phycocyanin from Spirulina platensis with ultrasonic cell disruption Journal of Applied Phycology, 81: 319–324, 2003 HVCH: Lê Thị Bích Phượng GVHD: TS Trần Bích Lam 64 Nghiên cứu phương pháp thu nhận Phycocyanin từ tảo Spirulina [35] Tooley AJ, Cai YA, Glazer AN Biosynthesis of a fluorescent cyanobacterial C-phycocyanin holo-a subunit in a heterologous host Proc Natl Acad Sci USA, 28: 60– 65, 2001 [36] Trần Bích Lam cộng Nghiên cứu thu nhận phycocyanin từ tảo spirulina Sclence & Technology development, vol.8, 7-2005 [37] Robert Henrikson The nutritional composition of Spirulina, Earth food Spirulina, Atenna Technologies, 2009 [38] Romay C, Ledon N, Gonzalez R Phycocyanin extract reduces leukotriene B4 levels in arachidonic acid-induced mouse-ear inflammation test J Pharm Pharmacol, 51: 641–642, 2008 [39] Silvana Terra Silveira et al Separation of phycocyanin from Spirulina platensis using ion exchange chromatography Bioprocess Biosyst Eng, 73: 477482, 2008 [40] Sun L, Wang S, Chen L, Gong X Promising fluorescent probes from phycobiliproteins IEE E J Sel Top Quantum Electron, 61: 177– 188, 2003 [41] Vonshak A Spirulina platensis (Arthrospia): physiology, cell biology and biotechnology Taylor & Francis, London ISBN 0-7484-0674-3, 2007 [42] Võ Văn Bang, Vũ Bá Minh Các q trình thiết bị cơng nghiệp hóa chất thực phẩm tập – Truyền khối Trường đại học kỹ thuật Tp.HCM, 2005 [43] Y Zhu et al A simple method for extracting C-phycocyanin from Spirulina platensis using Klebsiella pneumoniae Appl Microbiol Biotechnol, 95: 244-248, 2007 [44] Zhang YM, Chen FA Simple method for efficient separation and purification of c-phycocyanin and Allophycocyanin from Spirulina platensis Biotechnological Technique, 82: 601-603, 2009 [45] Wang, G Gel filtration: Principles and Method, GE Health care Bio – Sciences, 2010 HVCH: Lê Thị Bích Phượng GVHD: TS Trần Bích Lam 65 Nghiên cứu phương pháp thu nhận Phycocyanin từ tảo Spirulina PHỤ LỤC A Cơng thức tính tốn 1.1 Phương pháp xác định hàm lượng ẩm  Nguyên tắc: Sấy mẫu đến khối lượng khơng đổi Sau đó, dựa lượng chất khơ cịn lại lượng ẩm bốc để xác định độ ẩm  Dụng cụ - hoá chất: thiết bị sấy ẩm hồng ngoại Scaltec, giấy bạc, muỗng nhỏ  Tiến hành: cân mẫu cần sấy ẩm với khối lượng ban đầu m1(g) trải bề mặt giấy bạc Cài đặt chế độ sấy tự động đến khối lượng không đổi máy sấy ẩm hồng ngoại đến khối lượng không đổ m2(g)  Kết quả: Khi kết thúc q trình sấy, máy có báo hiệu hiển thị độ ẩm mẫu ban đầu theo công thức % ẩm = m1  m2 100% (2.1) m1 1.2 Phương pháp pha đệm photphat 0.1M, pH=6.8  Nguyên tắc: trộn dung dịch Na2HPO4, NaH2PO4 0.1M với tỉ lệ phù hợp cho dung dịch đệm photphat 0.1M, pH=6.8  Dụng cụ - hoá chất: máy đo pH, cân hai số lẻ, bình định mức 1000ml, becher, đũa thuỷ tinh Muối Na2HPO4.12H2O, muối NaH2PO4.2H2O, nước cất  Tiến hành: cân 35.814g muối Na2HPO4.12H2O hoà tan định mức thành 1000ml (a) Cân 15.6g muối NaH2PO4.2H2O hoà tan định mức thành 1000ml (b) Ph dung dịch đệm photphat phụ thuộc vào tỉ lệ phối trộn số ml dung dịch (a) dung dịch (b) Bảng đệm tham khảo sau  Tính kết quả: sau phối trộn tỉ lệ bảng trên, hiệu chỉnh dung dịch đệm có pH=6.8 máy đo pH HVCH: Lê Thị Bích Phượng GVHD: TS Trần Bích Lam 66 Nghiên cứu phương pháp thu nhận Phycocyanin từ tảo Spirulina Bảng 1.1: Bảng pha đệm photphat 1.3 Phương đo độ hấp thu dịch màu phycocyanin  Nguyên tắc: phycocyanin có phổ hấp thu cực đại bước sóng 620nm Độ hấp thu bước sóng 620nm biểu thị cho cường độ sắc tố phycocyanin hay hàm lượng phycocyanin Ngoài chất cromoprotein nên giống protein khác phycocyanin hấp thu 280nm biểu thị cho nồng độ protein  Dụng cụ - hoá chất: máy đo quang phổ UV-Vis, cuvet, mẫu trắng  Tiến hành: khởi động máy đo quang phổ Chọn bước sóng cần đo Đo mẫu trắng set blank Đo mẫu dịch màu phycocyanin  Kết quả: đọc kết độ hấp thu chất màu hình HVCH: Lê Thị Bích Phượng GVHD: TS Trần Bích Lam 67 Nghiên cứu phương pháp thu nhận Phycocyanin từ tảo Spirulina Hình 2.1: Đồ thị xác định bước sóng cực đại phycocyanin 1.4 Cơng thức tính nồng độ dung dịch muối (NH4)2SO4 ban đầu để bổ sung vào dịch màu theo nồng độ yêu cầu Gọi nồng độ dung dịch muối (NH4)2SO4 ban đầu a% (g/ml), muốn bổ sung vào dịch màu để nồng độ muối (NH4)2SO4 dịch màu b% (g/ml) Gọi V1, V2 thể tích dịch muối (NH4)2SO4 ban đầu, dịch màu phycocyanin Thì ta có cơng thức: V b  (2.2) a  b V2 Trong chúng tơi chọn tỉ lệ V1/V2, nồng độ b% nồng độ cần khảo sát Từ cơng (2.1) tính a% Cân a gam muối (NH4)2SO4 hoà tan định mức thành 100ml nước cất Trong trường hợp chất màu có c% (g/ml) muối (NH4)2SO4 có cơng thức tính sau: b  c V1  (2.3) a  b V2 HVCH: Lê Thị Bích Phượng GVHD: TS Trần Bích Lam 68 Nghiên cứu phương pháp thu nhận Phycocyanin từ tảo Spirulina Tương tự từ công thức (2.2) giá trị b, c%, tỉ lệ V1/V2 tính a% Cân a gam muối (NH4)2SO4 hoà tan định mức thành 100ml nước cất B Kết xử lý Anova 2.1 Khảo sát tốc độ ly tâm tách bã Source Sum of Squares Between 0.000384667 groups Within 0.0000753333 groups Total (Corr.) 0.00046 toc 5000 3000 4000 Df Mean Square F-Ratio P-Value 0.000192333 15.32 0.0044 0.0000125556 Count 3 Mean 0.169667 0.173333 0.185 Homogeneous Groups X X X ANOVA Table for A 280 by toc Source Sum of Squares Between 0.0160416 groups Within 0.002536 groups Total (Corr.) 0.0185776 toc 4000 3000 5000 Count 3 Df Mean Square F-Ratio P-Value 0.00802078 18.98 0.0025 0.000422667 Mean 0.134667 0.220333 0.227667 Homogeneous Groups X X X 2.2 Khảo sát trích ly phycocyanin có hỗ trợ sóng siêu âm ANOVA Table for A 620 by siêu âm Source Sum of Squares Between 0.0417369 groups Within 0.002578 groups Total (Corr.) 0.0443149 HVCH: Lê Thị Bích Phượng Df Mean Square F-Ratio P-Value 0.00834739 38.86 0.0000 12 0.000214833 17 GVHD: TS Trần Bích Lam 69 Nghiên cứu phương pháp thu nhận Phycocyanin từ tảo Spirulina Method: 95.0 percent LSD siêu âm Count mau mau mau 3 mau mau mau Mean 0.180333 0.248333 0.251333 0.277333 0.307667 0.330667 Homogeneous Groups X X XX X X X ANOVA Table for A 280 by siêu âm Source Between groups Within groups Total (Corr.) Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value 0.275297 0.0550595 24.95 0.0000 0.0264827 12 0.00220689 0.30178 17 Method: 95.0 percent LSD siêu âm Count mau mau mau 3 mau mau mau Mean 0.131667 0.335667 0.338333 0.414 0.49 0.498333 Homogeneous Groups X X X XX XX X Khảo sát nồng độ muỗi (NH4)2SO4 dịch màu để tách Protein tạp ANOVA Table for A 620 by nong muoi Sum of Source Df Mean Square F-Ratio P-Value Squares Between 0.00385933 0.00128644 144.27 0.0000 groups Within 0.00007133 0.00000891667 groups 33 Total (Corr.) 0.00393067 11 HVCH: Lê Thị Bích Phượng GVHD: TS Trần Bích Lam 70 Nghiên cứu phương pháp thu nhận Phycocyanin từ tảo Spirulina Method: 95.0 percent LSD nong muoi Count 20 15 10 3 3 Mean 0.123667 0.146 0.159667 0.172 Homogeneous Groups X X X X ANOVA Table for A 280 by nong muoi Source Sum of Df Mean F-Ratio Squares Square Between 0.00270967 0.0009032 133.81 groups 22 Within 0.000054 0.0000067 groups Total (Corr.) 0.00276367 11 P-Value 0.0000 Multiple Range Tests for A 280 by nong muoi Method: 95.0 percent LSD nong muoi Count Mean 20 0.0846667 15 0.0883333 10 0.0953333 0.123 Homogeneous Groups X X X X 2.3 Khảo sát nồng độ muối (NH4)2SO4 dung dịch để tủa Phycocyanin ANOVA Table for A 620 by ndm Sum of Source Df Mean Square F-Ratio P-Value Squares Between 0.0010425 0.0002085 208.50 0.0000 groups Within 0.000012 12 0.000001 groups Total (Corr.) 0.0010545 17 HVCH: Lê Thị Bích Phượng GVHD: TS Trần Bích Lam 71 Nghiên cứu phương pháp thu nhận Phycocyanin từ tảo Spirulina Method: 95.0 percent LSD ndm Count Mean 33 0.005 35 0.00566667 37 0.00566667 31 0.0126667 29 0.019 27 0.025 Homogeneous Groups X X X X X X 2.4 Khảo sát thời gian kết tủa Phycocyanin ANOVA Table for A 620 by thoi gian Source Sum of Df Mean F-Ratio Squares Square Between 0.00129292 0.0004309 646.46 groups 72 Within 0.00000533 6.66667Egroups 333 Total (Corr.) 0.00129825 11 P-Value 0.0000 Multiple Range Tests for A 620 by thoi gian Method: 95.0 percent LSD thoi gian Count Mean 20 ph 0.00466667 15 ph 0.00533333 10 ph 0.009 ph 0.03 HVCH: Lê Thị Bích Phượng Homogeneous Groups X X X X GVHD: TS Trần Bích Lam 72 Nghiên cứu phương pháp thu nhận Phycocyanin từ tảo Spirulina LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Lê Thị Bích Phượng Sinh ngày: 04-02-1988 Nơi sinh: Đồng Nai Địa liên lạc: 102/5/12 – KP1 – P Tân Thới Nhất – Q12 – TP.HCM QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 2006 – 2010: học đại học chuyên ngành công nghệ thực phẩm đại học Công Nghiệp TP.HCM 2011 – 2013: học cao học chuyên ngành công nghệ thực phẩm đại học Bách Khoa TP.HCM HVCH: Lê Thị Bích Phượng GVHD: TS Trần Bích Lam ... Nghiên cứu phương pháp thu nhận Phycocyanin từ tảo Spirulina Đã có nghiên cứu ngồi nước phương pháp thu nhận phycocyanin từ tảo spirulina Sau tìm hiểu tài liệu chúng tơi đưa qui trình thu nhận phycocyanin. .. GVHD: TS Trần Bích Lam 24 Nghiên cứu phương pháp thu nhận Phycocyanin từ tảo Spirulina 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Sơ đồ thu nhận nghiên cứu phycocyanin Bột tảo spirulina Trích ly dịch màu... pháp thu nhận Phycocyanin từ tảo Spirulina Năm 2005, Trần Bích Lam cộng nghiên cứu phương pháp thu nhận phycocyanin từ tảo Spirulina platensis Trong nghiên cứu phycocyanin trích ly phương pháp diêm