Ket quả thực nghiệm khử protein theo quy hoạch trực giao bậc hai, bốn yểu tố được liệt kê trong bảng 3.3
Bảng 3.3: Kết quả ảnh hưởng của các yếu tố đến hàm lượng protein còn lại
Std A: pH B: nhiệt độ (°C) C: lượng Enzym (ml) D: thời gian (phút) Hàm lượng Protein còn lại (% chất khô) 1 8.00 50.00 1,00 90.00 21.28 8 9.00 50.00 1.00 90.00 16.86 3 8.00 65.00 1.00 90.00 15.29 4 9.00 65.00 1.00 90.00 17.98 5 8.00 50.00 2.00 90.00 17.78 6 9.00 50.00 2.00 90.00 13.70 7 8.00 65.00 2.00 90.00 16.12 8 9.00 65.00 2.00 90.00 16.39 9 8.00 50.00 1.00 240.00 20.48 10 9.00 50.00 1.00 240.00 17.29 11 8.00 65.00 1.00 240.00 14.62 12 9.00 65.00 1.00 240.00 18.60 13 8.00 50.00 2.00 240.00 14.54 14 9.00 50.00 2.00 240.00 11.85 15 8.00 65.00 2.00 240.00 13.10 16 9.00 65.00 2.00 240.00 14.70 17 8.50 57.50 1.50 165.00 14.00 18 8.50 57.50 1.50 165.00 13.22 19 8.50 57.50 1.50 165.00 13.34
Khà năng khử protein được đánh giá bằng hàm lượng protein còn lại sau khi thủy phân và rửa trung tính. Hàm lượng protein còn lại càng thấp, khả năng khử càng cao.
Lần lượt xét ảnh hưởng của từng yếu tố (khi giữ nguyên các yếu tố khác ở nhũng giá trị xác định).
II 1.2.1.2. a. Anh hưởng của nhiệt độ thủy phân tới quá trình khử protein.
Ánh hưởng của nhiệt độ đến khà năng khử protein được thế hiện ở hình 3.3:
Des^t-Expeil® Software
Ham Long protan
0 Ifcsicn polls be** piedicUxJ«Ị**»
p1 11.» 1 11.» X1=A:pH X2 = B: Wlietdo *-» o Actual ractors Q C: Luong0nz«ii-1.5O CO I) lhoigian=1Ki0n £ 3 E TO X s “ B: Nhietdo
Hình 3.3 Anh hưởng của nhiệt độ và p H thủy phân đến hiệu quả của quả trình khử protein
Dựa vào bảng 3.3 và hình 3.3 cho thấy nhiệt độ thích họp cho quá trình thủy phân là từ 50 - 60 °c. Nếu tăng nhiệt độ lên cao, ví dụ 65 °c sẽ làm giảm hoạt tính xúc tác của enzyme alcalaza vì độ bền và hoạt tính của enzyme phụ thuộc vào độ bền nhiệt của protein enzyme, enzyme sẽ giảm dần hoạt tính, và nếu tăng quá cao, enzym sẽ bị vô hoạt. Cụ the khi so sánh thí nghiệm số 14 và 16 ta thấy: ở cùng điều kiện pH = 9, thời gian thủy phân là 240 phút , hàm lượng enzym cho vào là 2 ml thì hàm lượng
protein còn lại sau khi thủy phân ở 65 °c là 14,7 %, trong khi ở nhiệt độ 50 ° c là 11,85 %.
III. 2.1.2.b.Anh hưởng của p H dung dịch thủy phân tới quá trình khử protein. Anh hưởng của pH đến khả năng khử protein được thể hiện ở hình 3.4:
Desi(|> expert® Software
Ham luông proteh
o IXSWJt pnift iKliw(NtKiiRtortwAc>
p1 11.85 1 11.85 X1 = ApH X2 = C: Lucng enzm c ® Artual l-actnis 2 BMliet do = 57.50 CL D: Hwigioi = 165 00 t b 5 E to I C:
Hình 3.4. Anh hưởng của p H dung dịch thủy phân và lượng enzym tới quá trình khử protein
Hình 3.4 và bảng 3.3 cho thấy alcalaza là một proteaza kiềm. Và pH thích hợp cho quá trình thủy phân là từ 8,5 - 9. Ớ cùng điều kiện nhiệt độ 50 °c, thời gian 240 phút, lượng enzym là 1 ml, khi pH tăng thi khả năng khử protein tăng thế hiện ở thí nghiệm số 9 và số 10, khi pH = 8 hàm lượng protein còn lại là 20,48% nhưng khi tăng pH lên 9 thì hàm lượng protein giảm còn 17,29%.
Ảnh hưởng của lượng enzym tới quá trình thủy phân protein được thể hiện trên hình 3.5:
ham luông proteii
0 I te.iĩi ¡MÍẺi pnxidiAÌ mriuHỉ
ịfI 11.85 I 11.85 XI = B. htiioí Jo X2 = C: Luorgenán c © Actual Factore 2 A pH -8ftD y KTtiữi gian = 165.00 c o 3 E a r
Hình 3.5: Anh hưởng của các yếu tố nhiệt độ và lượng enzym đến hiệu quả của quá trình khử protein.
Bàng 3.3 và hình 3.5 cho thấy khi nồng độ enzym càng tăng thì hiệu quả khử protein càng tăng. Qua nhiều dẫn liệu thực nghiệm cho thấy rằng quá trình tạo thành phức enzym - cơ chất (ES) và biến đoi phức này thành sản phấm giải phóng ra enzym tự do thường trải qua 3 giai đoạn như ở sơ đồ dưới đây [10]:
E + s ES p + E
- Giai đoạn thứ nhất: enzym kết hợp với cơ chất bằng liên kết yếu tạo thành phức enzym - cơ chất (ES) không bền, phản ứng này xảy ra rất nhanh và đòi hởi năng lượng hoạt hóa thấp.
- Giai đoạn thứ hai: xảy ra sự biến đổi cơ chất dẫn tới sự kéo căng và phá vỡ các liên kết đồng hóa trị tham gia phản ứng.
- Giai đoạn thứ ba: tạo ra sản phẩm còn enzym được giải phóng ra dưới dạng tự do. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Như vậy, với ưu điếm tạo ra enzym ở dạng tự do ở giai đoạn thứ ba sẽ quay vòng trở lại tiếp tục tham gia phản ứng thủy phân. Hơn nữa, cùng vói lượng cơ chất không đối khi hàm lượng enzym tăng sẽ tăng cường xúc tác cho phản ưng thủy phân đạt hiệu quả cao hơn. Tuy nhiên, nếu lượng enzym cho vào quá cao sẽ gây lãng phí. Và cần lưu ý rằng, nếu phản ứng ở nhiệt độ cao và thời gian dài thì sẽ làm giảm hoạt lực của enzym, làm giám khả năng xúc tác của enzym.
Cụ the khi so sánh kết quả thí nghiệm số 2 và số 6: ở cùng điều kiện nhiệt độ 50 °c, pH = 9.0 , thời gian thủy phân là 90 phút, khi lượng enzym là 1 ml thì hàm lượng protein còn lại là 16,86 % nhung khi tăng hàm lượng enzym lên 2 ml thi hàm lượng protein còn lại giảm đáng kế chỉ còn 13,7 %. Như vậy hàm lượng protein còn lại giảm
18,74%.
III.2 .1.2.d.Anh hưởng của thời gian thủy phân tới quả trình khử protein.
Ánh hưởng của thời gian thủy phân tới quá trình khử protein được the hiện trong hình 3.6.
Drekj> Eipeit® Soflwarc
Itanluuny piulen
0 I teKịỊrí psnrís teầtt« piiisíiiKÌỉíd « â * :
Hình 3.6: Anh hướng của thời gian và lượng enzym đến quá trình khửprotein
Bảng 3.3 và hỉnh 3.6 cho thấy, thời gian thủy phân càng lâu thì hiệu quả thủy phân càng tốt, hàm lượng protein còn lại càng thấp. Điều này được giài thích như sau:
ban đầu, enzyme tiếp xúc với protein ở lớp ngoài của vỏ tôm, sau khi thủy phân protein ở lớp ngoài, các liên kết peptit bị cắt đứt, tạo các axit amin hòa tan vào dung dịch phản ứng do đó tạo điều kiện cho enzyme tiếp xúc với các phân tử protein ở lớp trong của vỏ tôm. Cứ thế, quá trình phản ứng tiếp tục diễn ra. Vì vậy, thời gian thủy phân càng kéo dài thì khả năng thủy phân protein càng tăng, So sánh kết quả thí nghiệm số 8 và 14: ở cùng điều kiện thủy phân 50 °c, pH = 9, và lượng enzyme là 2 ml, khi thời gian thủy phân là 90 phút thì hàm lượng protein còn lại là 13,7 %. Khi tăng thời gian thủy phân lên 240 phút thì hàm lượng protein còn lại là 11,85 %. Như vậy, hàm lượng protein còn lại giảm 13,50 %.
Mặt khác, trong quá trình thủy phân các liên kết giữa chitin-protein-xianin (astaxanthin liên kết với lipoproteÌn)-lipit cũng bị khử nên astaxanthin bị tách ra trong hỗn hợp phản ứng dưới dạng màu nâu đô, lipit tách ra khuyech tán vào dung dịch. Thời gian thủy phân càng dài, lượng protein bị thủy phân càng lớn, astaxanthin, lipit tách ra càng nhiều, hiệu quả khử màu, khử lipit càng cao.