Kết quả đƣợc trình bày ở bảng 3.2.
Hỗn hợp dịch xay Hàm lƣợng protein hòa tan (mg) Nồng độ DPPH bị khử (mM) Chỉ số OD của TNLK Khối lƣợng thịt vụn protein (mg) Hàm lƣợng protein tổng số (mg) Hàm ẩm (%) 1485,8340 1,7450 0,1440 3957 5030 40,9180 Dịch thịt xay nhồi chứa 5030g protein tổng số, trong đó chỉ có 1485,834 mg lƣợng protein hòa tan và có khả năng chống oxi hóa cao, vậy dịch còn chứa lƣợng protein không hòa tan tƣơng đối lớn. Kết quả này cho thấy, cần nghiên cứu thu hồi protein có chất lƣợng này.
3.2. Phân tích ảnh hƣởng của các yếu tố đến hoạt động của từng enzyme
Việc đánh giá cá yếu tố ảnh hƣởng đến hoạt động của enzyme đƣợc phân tích trên phần mềm phần mềm Design Expert phiên bản dùng thử 8.01.
3.3.1. Phân tích ảnh hƣởng của các yếu tố đến hoạt động của enzyme Alcalase
Các yếu tố ảnh hƣởng đến kết quả hàm lƣợng protein hòa tan trong quá trình thủy phân:
Hình 3.1: Ảnh hƣởng của các yếu tố đến hàm lƣợng protein hòa tan trong quy trình thủy phân bằng enzyme Alcalase.
Theo kết quả thu đƣợc ở hình 4.4 thì chỉ có một yếu tố có ảnh hƣởng mạnh nhất đến mô hình là yếu tố C-thời gian là 44,24%.
Bảng 3.3: ANOVA của các yếu tố ảnh hƣởng đến hàm lƣợng protein hòa tan trong quá trình thủy phân bằng enzyme Alcalase
ANOVA for selected factorial model
Source Sum of
Squares df
Mean F p-value Squares Value Prob>F
Model 900852,6 7 128693,2 6,31426 0.0037 significant A-pH 52229,89 1 52229,89 2,56263 0,1377 B-%Enzyme 7353,603 1 7353,603 0,3608 0,5602 C-Thời gian 686630,7 1 686630,7 33,68915 0,0001 AB 92357,15 1 92357,15 4,531451 0,0567 AC 26714,25 1 26714,25 1,310719 0,2766 BC 35566,32 1 35566,32 1,745041 0,2133 ABC 0,616428 1 0,616428 3,02E-05 0,9957
Kết quả trên cũng phù hợp với kết quả phân tích ANOVA ở bảng 3.3. Phân tích ANOVA cho thấy số liệu thực nghiệm tuân theo phƣơng trình hồi quy tuyến tính bậc một với mức có ý nghĩa đạt tới 99,63%. Thời gian (C) là yếu tố duy nhất có ảnh hƣởng đối với mô hình hồi quy tuyến tính.
Vì vậy ta có mô hình hồi quy tuyến tính biểu diễn hàm lƣợng protein hòa tan thu đƣợc nhƣ sau:
Y1 = -1595,2476 + 205,0814 *C Trong đó:
Y1 = Hàm lƣợng protein hòa tan C: yếu tố thời gian (h)
Mô hình hồi quy tuyến tính biểu diễn hàm lƣợng protein hòa tan tƣơng thích với thực nghiệm. Với R-Squared=0,8007, Adj R-Squared=0.6739 > Pred R-Squared=0.3555, và Adeq Precision=8.513>4. Mô hình có thể đƣợc sử dụng để điều hƣớng không gian thiết kế.
Phân tích ảnh hƣởng của yếu tố C ( yếu tố thời gian):
Hình 3.2: Mô hình biểu đồ ảnh hƣởng của thời gian đến hàm lƣợng protein hòa tan của dịch đƣợc thủy phân bởi Alcalase ở pH=8, %Enzyme=0,125%
Theo hình 4.2 thì ở pH=8 và tỷ lệ enzyme=0,125% ( pH và tỷ lệ enzyme của thí nghiệm trung tâm) thì đƣờng dốc nhất của yếu tố thời gian có độ dốc lớn. Chính vì thế nên trong trƣờng hợp thời gian có ảnh hƣởng lớn đến khả năng thủy phân của enzyme Alcalase và ảnh hƣởng này có chiều dƣơng (+), nghĩa là thời gian thủy phân càng dài thì hàm lƣợng protein hòa tan đƣợc tạo ra do quá trình thủy phân càng lớn.
Hình 3.3: Mô hình biểu đồ ảnh hƣởng của thời gian đến hàm lƣợng protein hòa tan của dịch đƣợc thủy phân bởi Alcalase khi tăng pH và giảm pH.
Khi tăng hoặc giảm pH môi trƣờng thì độ dốc của đƣờng dốc nhất thay đổi không đáng kể, và hàm lƣợng protein cũng không thay đổi đáng kể. Điều này chứng tỏ pH=7-9 không có ảnh hƣởng đáng kể đến sự hoạt động của enzyme Alcalase.
Hình 3.4: Mô hình biểu đồ ảnh hƣởng của thời gian đến hàm lƣợng protein hòa tan của dịch đƣợc thủy phân bởi Alcalase khi tăng và giảm tỷ lệ enzyme
Khi tăng hoặc giảm lƣợng enzyme cho vào thủy phân thì kết quả độ dốc của thời gian và hàm lƣợng protein hòa tan thay đổi cũng không đáng kể vì vậy có thể kết luận rằng trong trƣờng hợp này tỷ lệ enzyme trong khoảng [0,05%-0,2%] không gây ảnh hƣởng đến khả năng thủy phân của enzyme Alcalase trong hỗn hợp dịch thu hồi.
Các yếu tố ảnh hƣởng đến kết quả nồng độ DPPH bị khử:
Hình 3.5: Ảnh hƣởng của các yếu tố thủy phân đến nồng DPPH bị khử của dịch thủy phân bằng Alcalase
Theo hình trên thì yếu tố C – thời gian là yếu tố tác động mạnh nhất khả năng chống oxi hóa của dịch thủy phân (với 58,29%), tiếp đến là ABC (11,76%), A-pH(5,31%), AB(4,48%).
Bảng 3.4: ANOVA của các yếu tố ảnh hƣởng đến nồng độ DPPH bị khử tan trong quá trình thủy phân bằng enzyme Alcalase
ANOVA for selected factorial model (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Source Sum of Squares
df Mean F p-value
Squares Value Prob>F
Model 237,9468 7 33,9924 15,04404 < 0,0001 significant A-pH 14,42679 1 14,42679 6,384877 0,0281 B-%Enzyme 10,82414 1 10,82414 4,790448 0,0511 C-Thời gian 158,3359 1 158,3359 70,07482 < 0,0001 AB 12,16979 1 12,16979 5,385994 0,0405 AC 9,914702 1 9,914702 4,387957 0,0601 BC 0,31699 1 0,31699 0,140291 0,7151 ABC 31,9585 1 31,9585 14,1439 0,0032
Kết quả trên cũng phù hợp với kết quả phân tích ANOVA ở bảng 3.3. Phân tích ANOVA cho thấy số liệu thực nghiệm tuân theo phƣơng trình hồi quy tuyến tính bậc một với mức ý nghĩa đạt tới >99.99%. Đồng thời A-pH, C-thời gian, AB, ABC là các yếu tố ảnh hƣởng đối với mô hình phƣơng trình hồi quy tuyến tính.
Ta có mô hình phƣơng trình hồi quy tuyến tính biểu diễn nồng độ DPPH bị khử:
Y2 = 4,0632 – 0,2107*A – 3,0554*C + 19,7782*A*B – 6,2813*A*B*C Trong đó:
Y2: nồng độ DPPH bị khử B: yếu tố tỷ lệ enzyme (%) A: yếu tố pH
C: yếu tố thời gian (h)
Mô hình phƣơng trình biểu diễn nồng độ DPPH bị khử tƣơng thích với thực nghiệm. Với R-Squared=0,9054, Adj R-Squared=0,8452 > Pred R-Squared=0,8149, và Adeq
Precision=11,162>4. Mô hình có thể đƣợc sử dụng để điều hƣớng không gian thiết kế.
Ảnh hƣởng của yếu tố A (pH) đến khả năng chống oxi hóa của dịch thủy phân:
Hình 3.6: Mô hình biểu đồ ảnh hƣởng của yếu tố pH đến nồng độ DPPH bị khử ở điều kiện %Enzyme=0,125%, thời gian=5h.
Với thời gian và tỷ lệ enzyme thủy phân ở mức trung bình (thời gian=5h, %Enzyme=0,125%) thì ta có thể thấy độ dốc của đƣờng pH không lớn lắm nhƣng vẫn có ảnh hƣởng đáng kể. Và ảnh hƣởng đó có xu hƣớng theo chiều thuận, có nghĩa là khi tăng pH thì nồng độ DPPH bị khử càng tăng. Điều đó có nghĩa là với pH càng cao thì khả năng chống oxi hóa của dịch càng lớn. ( tuy pH không ảnh hƣởng đến hàm lƣợng protein hoa tan hinh thành, nhƣng lại ảnh hƣởng đến khả năng chống oxi hóa của dịch thủy phân, pH càng cao thì các mạch peptide nhỏ đƣợc hình thành càng nhiều)
Hình 3.7: Mô hình biểu đồ ảnh hƣởng của yếu tố pH đến nồng độ DPPH bị khử khi tăng và giảm %Enzyme.
Khi tăng tỷ lệ enzyme lên thì độ dốc của đƣờng pH giảm mạnh và gần nhƣ là đƣờng pH không còn ảnh hƣởng đến khả chống oxi hóa của dịch thủy phân nữa. Còn khi giảm lƣợng enzyme xuống thì độ dốc của đƣờng pH càng tăng lên. Hai trƣờng hợp này chứng tỏ pH chịu sự tác động mạnh của tỷ lệ enzyme đƣợc đƣa vào thủy phân. Và khi tỷ lệ enzyme bổ sung vào càng cao thì sẽ càng làm giảm tác động của pH lên khả năng chống oxi hóa của dịch thủy phân và ngƣợc lại.
Hình 3.8: Mô hình biểu đồ ảnh hƣởng của yếu tố pH đến nồng độ DPPH bị khử của dịch thủy phân bằng Alcalase khi tăng và giảm thời gian.
Khi tăng hoặc giảm thời gian thủy phân thì độ dốc của pH không thay đổi nhiều. Vì thế nên thời gian không ảnh hƣởng đến tác động của pH lên khả năng chống oxi hóa của dịch thủy phân.
Phân tích ảnh hƣởng của yếu tố C (thời gian) đến khả năng chống oxi hóa của dịch thủy phân:
Hình 3.9: Mô hình biểu đồ ảnh hƣởng của yếu tố thời gian đối với nồng độ DPPH bị khử khi thủy phân bằng enzyme Alcalase ở pH=8, %Enzyme=0,125
Ở điều kiện pH và tỷ lệ enzyme có giá giá trị ở tâm (pH=8, %Enzyme=0,125%) thì ta có thể thấy đƣờng thời gian có độ dốc cực lớn. Chứng tỏ thời gian thủy phân ảnh hƣởng rất lớn đến khả năng chống oxi hóa của dịch thủy phân. Và ảnh hƣởng này có chiều thuận, nghĩa là thời gian thủy phân càng dài thì dịch thủy phân càng có khả năng chống oxi hóa cao.
Hình 3.10: Mô hình biểu đồ ảnh hƣởng của yếu tố thời gian đối với nồng độ DPPH bị khử khi thủy phân bằng enzyme Alcalase khi tăng và giảm %Enzyme
Khi tăng hoặc giảm tỷ lệ enzyme bổ sung vào dịch thủy phân thì kết quả DPPH sau khi thủy phân cho ta thấy không có sự khác biệt về độ dốc của đƣờng thời gian. Điều này có nghĩa là không có sự tác động qua lại giữa thời gian và tỷ lệ enzyme khi thủy phân.
Hình 3.11: Mô hình biểu đồ ảnh hƣởng của yếu tố thời gian đối với nồng độ DPPH bị khử khi thủy phân bằng enzyme Alcalase khi tăng và giảm pH
Cũng nhƣ trƣờng hợp trên, pH thay đổi không tác động đến khả năng chống oxi hóa của dịch thủy phân. Không có tác động qua lại giữa thời gian và pH.
Phân tích ảnh hƣởng của cả hai yếu tố AB (pH và tỷ lệ enzyme) đến khả năng chống oxi hóa của dịch thủy phân:
Hình 3.12: Mô hình biểu đồ ảnh hƣởng của hai yếu tố AB đến nồng độ DPPH bị khử khi thủy phân bằng enzyme Alcalase khi thời gian=5h
Ở điều kiện thời gian trung tâm ( thời gian=5h) thì có thể thấy đƣờng tỷ lệ enzyme ở 0,2% không có độ dốc, vì vậy có thể nói là ở trƣờng hợp này không có ảnh hƣởng của pH lên khả năng chống oxi hóa của dịch thủy phân khi nồng độ enzyme đƣợc đƣa vào là 0,2%. Còn đối với đƣờng tỷ lệ enzyme ở 0,05% có độ dốc lớn nên có thể thấy rõ ảnh hƣởng theo chiều thuận của pHvà tỷ lệ enzyme lên khả năng chống oxi hóa của dịch thủy phân, tăng pH thì dịch thủy phân có khả năng chống oxi hóa càng cao. Vậy ở thời gian 5h hai yếu tố pH và
tỷ lệ enzyme chỉ cùng tác động qua lại và ảnh hƣởng đến khả năng chống oxi hóa khi thủy phân ở điều kiện bổ sung 0,05% enzyme.
Hình 3.13: Mô hình biểu đồ ảnh hƣởng của hai yếu tố AB đến nồng độ DPPH bị khử khi thủy phân bằng enzyme Alcalase khi tăng thời gian. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Khi tăng thời gian thủy phân, kết quả thu đƣợc là đƣờng dốc của tỷ lệ enzyme ở 0,2% tăng lên. Cho thấy ảnh hƣởng của hai yếu tố này tăng lên theo thời gian nhƣng lại có chiều ảnh hƣởng nghịch, dịch thủy phân bổ sung 0,2% enzyme ở pH càng cao thì khả nãng chống oxi hóa càng giảm.
Đối với tỷ lệ enzyme 0,05% thì khi tăng thời gian thủy phân thì ảnh hƣởng của cả hai yếu tố có tăng mạnh và có chiều thuận, chính là làm tăng khả năng chống oxi hóa.
Hình 3.14: Mô hình biểu đồ ảnh hƣởng của hai yếu tố AB đến nồng độ DPPH bị khử khi thủy phân bằng enzyme Alcalase khi giảm thời gian.
Khi giảm thời gian thủy phân, đôc dốc của đƣờng enzyme tăng nhƣng mức nồng độ DPPH bị khử không tăng. Vì vậy ở trƣờng hợp này tuy ảnh hƣởng của hai yếu tố tăng nhƣng không có ý nghĩa về mặt thực tế. Còn đối với đƣờng tỷ lệ enzyme 0.05% thì độ dốc giảm xuống kéo theo đó là hàm lƣợng protein cũng giảm. Nên sét cho cùng thì khi thời gian giảm xuống khả năng chống oxi hóa của dịch thủy phân cũng bị giảm xuống.
Vì vậy nếu cần lựa chọn cho khả năng chống oxi hóa là cao nhất thì ta chọn thời gian thủy phân càng dài, pH cao và tỷ lệ enzyme là 0,05%.
Khi thời gian giảm, đối với đƣờng dốc nhất của tỷ lệ enzyme 0,2% thì độ dốc tăng lên và theo xu hƣớng tăng nồng độ DPPH bị khử khi pH tăng lên. Vì vậy khi giảm thời gian thủy phân xuống cùng với việc tăng pH môi trƣờng thủy phân.thì khả năng chống oxi hóa của dịch tăng lên khi tỷ lệ enzyme bổ xung vào là 0,2%.
Đối với đƣớng dốc nhất của tỷ lệ enzyme 0,05% thì độ dốc của đƣờng dốc nhất bị giảm nên ảnh hƣởng đến khả năng chống oxi hóa của dịch bị giảm xuống. Nhƣng xu hƣớng ảnh hƣởng không thay đổi.
3.3.2. Phân tích ảnh hƣởng của các yếu tố đến hoạt động của enzyme Pepsin
Hàm lƣợng protein
:
Hình 3.15: Ảnh hƣởng của các yếu tố đến khả năng thủy phân của enzyme Pepsin
Theo kết quả ta thấy đƣợc ở hình trên thì C-thời gian có ảnh hƣởng lớn nhất tới khả năng thủy phân của enzyme Pepsin (với40,92%), tiếp đó là yếu tố A-pH(8,47%), BC(6,58%).
Bảng 3.5: ANOVA của các yếu tố ảnh hƣởng đến hàm lƣợng protein hòa tan trong quá trình thủy phân bằng enzyme Pepsin
ANOVA for selected factorial model
Source Sum of Squares
df Mean F p-value
Squares Value Prob>F
Model 0,000832 7 0,000119 19,60247 < 0,0001 significant A-pH 0,000117 1 0,000117 19,23751 0,0011
B-%Enzyme 5,5E-07 1 5,5E-07 0,090805 0,7688 C-Thời gian 0,000563 1 0,000563 92,92666 < 0,0001
AB 5,54E-06 1 5,54E-06 0,913684 0,3597 AC 2,21E-05 1 2,21E-05 3,641563 0,0828 BC 9,05E-05 1 9,05E-05 14,9372 0,0026 ABC 3,31E-05 1 3,31E-05 5,469901 0,0393
Kết quả trên cũng phù hợp với kết quả phân tích ANOVA ở bảng 3.5. Phân tích ANOVA cho thấy số liệu thực nghiệm tuân theo phƣơng trình hồi quy tuyến tính bậc một với mức có ý nghĩa đạt tới >99,99%. Đồng thời các yếu A – pH , C – thời gian, BC, ABC gây ảnh hƣởng đến mô hình tuyến tính.
Vì vậy ta có phƣơng trình hồi quy tuyến tính biểu diễn hàm lƣợng protein:
1/Sqrt(Y1) = 0,012 + 4,2367*A + 6,8722*10-3 *C – 1,1911*10-3 *BC + 6,3971*10-3 *ABC Trong đó:
Y1: hàm lƣợng protein hòa tan A: yếu tố pH
B: yếu tố %Enzyme C: yếu tố thời gian
Mô hình phƣơng trình biểu diễn hàm lƣợng protein hòa tan tạo thành trong quá trình thủy phân bằng Pepsin tƣơng thích với thực nghiệm. Với R-Squared=0,9258, Adj R- Squared=0,8786 > Pred R-Squared=0,7478, và Adeq Precision=15,182>4. Mô hình có thể đƣợc sử dụng để điều hƣớng không gian thiết kế.
Phân tích ảnh hƣởng của yếu tố A ( yếu tố pH) lên khả năng thủy phân của enzyme Pepsin:
Hình 3.16: Mô hình biểu đồ ảnh hƣởng của pH đến hàm lƣợng protein trong quá trình thủy phân băng enzyme Pepsin với %Enzyme=0,125%, thời gian 5h.
Theo hình 3.16 khi tỷ lệ enzyme=0.125% và thời gian=5h, thì ta có thể thấy độ dốc đƣờng pH không cao nhƣng vẫn có ảnh hƣởng đáng kể đến khả năng thủy phân của enzyme Pepsin. Hàm lƣơng protein hòa tan tạo thành càng cao theo thời gian thủy phân.
Hình 4.17: Mô hình biểu đồ ảnh hƣởng của pH đến hàm lƣợng protein trong quá trình thủy phân băng enzyme Pepsinkhi tăng và giảm %Enzyme. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 3.18: Mô hình biểu đồ ảnh hƣởng của pH đến hàm lƣợng protein trong quá trình thủy phân băng enzyme Pepsin khi tăng và giảm thời gian.
Khi tăng hoặc giảm tỷ lệ enzyme cũng nhƣ tăng hoặc giảm thời gian thủy phân thì độ dốc của đƣờng pH và chiều ảnh hƣởng không thay đổi đáng kể, vì vậy ta có thể kết luận tỷ lệ enzyme và thời gian thủy phân không tác động đến sự ảnh hƣởng của pH lên khả năng thủy phân của Pepsin.
Phân tích ảnh hƣởng của yếu tố C (thời gian):
Hình 3.19: Mô hình biểu đồ ảnh hƣởng của thời gian lên hàm lƣợng protein tạo thành trong quá trình thủy phân bằng enzyme Pepsin.
Khi pH và tỷ lệ enzyme ở điều kiện tâm, ta có thể thấy độ dốc của đƣờng thời gian rất lớn. Vì thế thời gian có ảnh hƣởng lớn đến khả năng thủy phân của enzyme Pepsin và chiều ảnh hƣởng là chiều nghịch. Thời gian thủy phân càng dài thì hàm lƣợng protein hòa tan tạo thành càng thấp.
Hình 3.20: Mô hình biểu đồ ảnh hƣởng của thời gian lên hàm lƣợng protein tạo thành trong quá trình thủy phân bằng enzyme Pepsin khi tăng và giảm pH.
Khi ta tăng hoặc giảm pH môi trƣờng thì khồn có sự thay đổi về độ dốc của đƣờng