II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1 Đối tượng, vật liệu nghiên cứu
3. Kết quả xác định điều kiện đường hĩa carbohydrate của rong S.polycystum bằng
carbohydrate của rong S.polycystum bằng acid sunfuric
3.1. Kết quả xác định nồng độ acid
Hình 3. Ảnh hưởng của nồng độ acid đến hàm lượng đường khử tạo thành
Ghi chú: Chữ a, b, c, d, cd trên mũ số liệu biểu diễn sự khác biệt cĩ ý nghĩa thống kê giữa cặp giá trị trung bình.
Nhận xét và thảo luận kết quả:
Từ kết quả phân tích thể hiện ở hình 3 cho thấy, hàm lượng đường khử tạo thành của quá trình thủy phân phụ thuộc nhiều vào nồng độ acid sunfuric. Khi nồng độ acid sunfuric tăng từ 0,5% đến 3% thì hàm lượng đường khử cũng tăng và đạt cực đại tại nồng độ 3% (35,67 mg) nhưng lại khơng khác biệt cĩ ý nghĩa về mặt thống kê so với nồng độ acid sunfuric 2% (34,4mg). Nếu tiếp tục tăng nồng độ acid sunfuric hơn 3% thì hàm lượng đường khử lại giảm. Vì vậy, nồng độ acid sunfuric 2% được xem là thích hợp cho
quá trình thủy phân carbohydrate tạo thành đường khử.
Quá trình thủy phân rong biển bằng acid là do sự xúc tác của nhiệt độ và acid trong một thời gian nhất định làm các liên kết trong các hợp phần cao phân tử bị phân cắt, sau đĩ sản phẩm thủy phân được tách ra khỏi cơ chất và khuếch tán vào dung dịch. Hiệu suất thủy phân phụ thuộc khá nhiều vào nồng độ acid. Nồng độ acid thấp thì hiệu suất thủy phân khơng cao, tuy nhiên nồng độ acid quá cao sẽ phá hủy bản chất của các đường, làm suy giảm hàm lượng đường trong dịch thủy phân [6].
Nhận xét và thảo luận kết quả:
Kết quả phân tích thể hiện ở hình 4 cho thấy, nhiệt độ ảnh hưởng đáng kể đến hiệu quả thủy phân carbohydrate bằng acid sunfuric. Cụ thể, khi tăng nhiệt độ từ 1000C đến 1200C thì hàm lượng đường khử tạo ra tăng lần lượt từ 22,7mg/5g mẫu lên đến 41,5mg/5g mẫu, nhưng khi nhiệt độ thủy phân tăng đến 1250C thì hàm lượng đường khử lại giảm. Điều này cĩ thể giải thích, nhiệt độ thủy phân càng cao thì các tế bào rong nâu giãn nở càng nhiều, sự khuếch tán acid vào các lớp bên trong nhanh hơn, hiệu quả thủy phân cao hơn, các liên kết cao phân tử sẽ nhanh chĩng bị bẽ gãy. Nhiệt độ thủy phân thấp thì khả năng tương tác giữa cơ chất và chất xúc tác
yếu hơn, khả năng tương tác lên các liên kết cao phân tử cũng kém hơn, nên phản ứng thủy phân diễn ra chậm hơn, do đĩ hàm lượng đường khử tạo ra ít hơn. Tuy nhiên, khi nhiệt độ quá cao thì một phần các đường đơn sẽ bị phá hủy trong mơi trường acid, vì vậy cĩ sự giảm hàm lượng đường khử khi tăng nhiệt độ thủy phân. Do đĩ, nhiệt độ 1200C được xem là thích hợp để thủy phân carbohydrate của rong nâu S.polycystum. Kết quả này phù hợp với DuBok Choi và cộng sự, 2009; Leilei Ge và cộng sự, 2011 khi các nhĩm tác này đều cho rằng nhiệt độ thủy phân carbohydrate từ rong biển bằng acid sunfuric phù hợp nhất ở 1210C trong thời gian từ 1-3h.
3.3. Kết quả xác định thời gian thủy phân 3.2. Kết quả xác định nhiệt độ thủy phân
Hình 5. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến hàm lượng đường khử tạo thành
Ghi chú: Chữ a, b, c, d, bc trên mũ số liệu biểu diễn sự khác biệt cĩ ý nghĩa thống kê giữa cặp giá trị trung bình.
Hình 4. Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân đến hàm lượng đường khử tạo thành
Nhận xét và thảo luận kết quả:
Kết quả phân tích thể hiện ở hình 5 cho thấy, thời gian thủy phân cĩ ảnh hưởng đến hàm lượng đường khử tạo thành. Lượng đường khử tăng khi thời gian thủy phân tăng từ 60 phút đến 120 phút. Tuy nhiên, khi tiếp tục tăng thời gian thủy phân thì hàm lượng đường khử tạo ra lại giảm. Điều này cĩ thể giải thích rằng thời gian thủy phân càng dài thì càng làm tăng khả năng tiếp xúc của acid với cơ chất, tạo điều kiện cho các sản phẩm thủy phân khuếch tán vào dung dịch. Nếu thời gian thủy phân quá ngắn thì phản ứng diễn ra
chưa triệt để, sự tiếp xúc giữa acid và cơ chất quá ngắn nên chưa đủ lực để phá vỡ và cắt đứt các liên kết trong phân tử polysaccharide, tốc độ thủy phân chậm, do đĩ hàm lượng đường khử tạo thành khơng cao. Tuy nhiên, nếu thủy phân trong thời gian dài (hơn 2 giờ) ở nhiệt độ cao (1200C) trong mơi trường acid thì một số loại đường sau khi tạo ra từ quá trình thủy phân sẽ bị phá hủy [6] nên lượng đường khử thu được cũng sẽ khơng cao.