CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
3.2. Kết quả khảo sát điều kiện thủy phân tinh bột bằng enzyme β– amylase đến hàm lượng protein
phẩm bột.
Phương trình hồi quy theo biến mã hóa thể hiện mối quan hệ giữa điều kiện thủy phân enzyme α – amylase lên hàm lượng protein
Hàm lượng protein = 24,82 – 0,17*Nồng độ enzyme + 10,88*Nhiệt độ – 1,26*Thời gian + 10,67*Nồng độ enzyme*Nhiệt độ + 0,71*Nồng độ enzyme*Thời gian – 10,55*Nhiệt độ*Thời gian + 10,67*Nồng độ enzyme*Nhiệt độ*Thời gian.
Dựa theo phương trình hồi quy, ta thấy b1 (-0,17), b3 (-1,26) nhận giá trị âm nên nồng độ enzyme và thời gian thủy phân tỉ lệ nghịch với hàm lượng protein; b2 (10,88) nhận giá trị dương nên nhiệt độ thủy phân tỉ lệ thuận với hàm lượng protein. Do đó để tăng hàm lượng protein thì cần tăng nhiệt độ thủy phân đồng thời giảm nồng đồ enzyme cơ chất và thời gian thủy phân. Ngồi ra, do |b2| > |b3| > |b1| nên có thể thấy rằng nhiệt độ thủy phân ảnh hưởng nhiều nhất đến hàm lượng protein, theo sau đó là thời gian thủy phân và cuối cùng là nồng độ enzyme cơ chất.
Ngoài ra R2 = 0,99 điều này cho thấy rằng nồng độ enzyme, nhiệt độ thủy phân, thời gian thủy phân giải thích được hồn tồn 99% sự thay đổi hàm lượng protein, như vậy có 1% sự thay đổi hàm lượng protein của chế phẩm bột là do các yếu tố không xác định gây ra. Kết quả khảo sát đối với enzyme α – amylase cho thấy các thông số công nghệ và sự tương tác giữa các yếu tố ảnh hưởng có ý nghĩa đến hàm lượng protein. Có đủ bằng chứng để kết luận rằng khi giảm nồng độ enzyme, giảm thời gian thủy phân và tăng nhiệt độ thủy phân thì hàm lượng protein càng tăng.
Kết quả nội dung nghiên cứu cho thấy được enzyme α – amylase có ảnh hưởng đến hàm lượng protein thu được. Chính vì vậy, việc lựa chọn enzyme α – amylase là hoàn toàn hợp lý và tối ưu cho khảo sát. Theo kết quả nhận được ở khảo sát thực nghiệm thì ở mức nồng độ enzyme 0,05% nhiệt độ 90oC và thời gian thủy phân 40 phút cho hàm lượng protein cao nhất với giá trị là 49%.
3.2. Kết quả khảo sát điều kiện thủy phân tinh bột bằng enzyme β – amylase đếnhàm lượng protein hàm lượng protein
Ở khảo sát này chúng tôi đã sử dụng enzyme β – amylase trong quá trình thủy phân để phân cắt tinh bột có trong bột sen đã được tách chiết béo nhằm thu được sản phẩm có chứa hàm lượng protein cao nhất.
Enzyme β – amylase còn được gọi là 1,4 - α - D – glucan maltosehydrolase. Phân bố chủ yếu trong thực vật (hạt, củ), đặc biệt có nhiều ở ngũ cốc nảy mầm. Nhiệt độ hoạt động tối
ưu của enzyme – amylase là 55oC ở pH 5 – 5,5. Enzyme α - amylase cắt xen kẽ các liên kết α - 1,4 – glucoside của amylose để tạo thành các đường maltose, kết quả thu được là đường maltose. Đối với amylopectin, enzyme tham gia phân cắt glucose thứ hai, thứ ba từ điểm liên kết α - 1,6 – glucoside, kết quả tạo thành maltose và dextrin.
Kết quả khảo sát thực nghiệm ảnh hưởng của các yếu tố nồng độ enzyme, nhiệt độ, thời gian thủy phân của enzyme α – amylase được trình bày ở bảng. Kết quả được xử lý bằng phương pháp phân tích hồi quy tuyến tính bằng phần mềm xử lí số liệu JMP 10 (Phụ lục B, mục 2).
Bảng 3.2. Kết quả kiểm tra ý nghĩa của hệ số bj trong phương trình hồi quy tuyến tính và giá trị P Hệ số Giá trị Giá trị P bo 0,76 0,004 b1 0,3 0,07 b2 -0,19 0,18 b3 -0,03 0,82 b12 -0,19 0,18 b13 -0,03 0,82 b23 0,03 0,82 b123 0,14 0,29 Cụ thể, các hệ số từ b1 (p = 0,07), b2 (p = 0,18), b3 (p = 0,82), b12 (p = 0,18), b13 (p = 0,82), b23 (p = 0,82), b123 (p = 0,29) đều lớn hơn α = 0,05. Các thông số công nghệ cũng như tương tác giữa hai yếu tố, ba yếu tố không ảnh hưởng đến hàm lượng protein, cho thấy phương trình hồi quy khơng tương thích với thực nghiệm.
Có thể thấy rằng enzyme β – amylase có khả năng phân cắt liên kết 1,6 α – glycoside nằm ở phía bên trong phân tử cơ chất (tinh bột hay glycogen) một cách ngẫu nhiên, không theo một trật tự nào cả. Nó khơng chỉ thủy phân hồ tinh bột mà nó thủy phân cả hạt tinh bột nhưng với tốc độ rất chậm, quá trình thủy phân tinh bột enzyme β – amylase còn phải trải qua nhiều giai đoạn. Ban đầu cơ chất bị thủy phân tạo lượng lớn dextrin phân tử thấp, độ nhớt hồ tinh bột giảm nhanh, sau đó các dextrin này bị phân cắt tiếp tục tạo mạch ngắn dần và bị phân giải chậm đến glucose và maltose. Vì enzyme không cắt hết mạch tinh bột nên sự phân giải protein không tăng dẫn đến hàm lượng acid amin thấp tạo nên hàm lượng protein thấp.
Kết quả nội dung nghiên cứu chưa tìm ra được bằng chứng enzyme β – amylase có ảnh hưởng đến hàm lượng protein, chính vì vậy việc lựa chọn enzyme β – amylase là không tối ưu cho khảo sát này. Tuy nhiên, chúng tơi đã giúp ích được cho khoa học rằng điều kiện khảo sát tại các mốc đưa ra chưa tối ưu; nên thực hiện khảo sát theo phương pháp thiết kế thí nghiệm tâm xoay CCD (Central Composite Design) để tìm ra vùng tối ưu nhất.
Qua khảo sát này thì ở mức nồng độ enzyme 0,15%, nhiệt độ 40oC và thời gian thủy phân 40 phút cho hàm lượng protein thu được cao nhất đạt 1,53%.