Tiến hành thủy phân protein bằng enzyme ở nhiệt độ 55oC, tỷ lệ enzyme/nguyên liệu thích hợp ở các pH khác nhau: mẫu 1: pH 7,0; mẫu 2: pH 7,5; mẫu 3: pH 8,0; mẫu 4: pH 8,5; mẫu 5: pH 9,0; và mẫu 6: pH 9,5. Sở dĩ đề tài chọn các giá trị pH này để nghiên cứu vì enzyme Alcalase cĩ pH thích hợp là 8,0. Sau 8 giờ lấy mẫu rửa sạch và xác định hàm lượng protein trong mẫu.
Kết quả ảnh hưởng của pH đến quá trình thủy phân phế liệu tơm được trình bày ở phụ lục 5 và hình 3.2. 65 70 75 80 85 90 7 7.5 8 8.5 9 9.5 Gía trị pH Protein tách đư ợc so v ới ban đầu (%)
Hình 3.2. Biểu đồ biểu hiện khả năng tách protein của enzyme Alcalase phụ thuộc vào pH
Tiến hành thủy phân phế liệu tơm trong mơi trường pH 7,0 ÷ 9,5; kết quả nghiên cứu thể hiện ở hình 3.2 cho thấy tại các giá trị pH khác nhau thì hàm lượng protein tách được cĩ sự khác nhau rõ rệt. Càng gần đến mức pH 8,0 hàm lượng protein tách được tăng dần 72,4÷84,5%. Sau 8 giờ tại pH 8,0 protein tách được so với ban đầu là nhiều nhất 84,5%. Bởi lẽ pH 8,0 là pH mà enzyme Alcalase thể hiện hoạt tính cao nhất theo như kết quả xác định ở phụ lục 4, đồng thời là mơi trường thuận lợi cho hoạt động của hệ enzyme cĩ sẵn trong phế liệu tơm. Hơn nữa theo nghiên cứu
của Nguyễn Việt Dũng (1999) [4] và Nguyễn Văn Ngoạn (1995) [12] thì hệ
protease trong đầu tơm hoạt động ở pH nghiêng về mơi trường kiềm. Khi tăng pH
lớn hơn 8,0 thì protein tách được so với ban đầu giảm dần 81,6÷71,7%. Nguyên nhân là do bản chất của enzyme là một protein mang tính chất lưỡng tính, khi pH của mơi trường thay đổi đồng nghĩa với nồng độ H+ trong mơi trường thay đổi, sẽ tác động đến cấu trúc của phân tử enzyme đưa pH của enzyme về gần giá trị pH điểm đẳng điện ảnh hưởng đến hoạt tính của enzyme (Phạm Thị Trân Châu, 1999). Mẫu 4 tại pH 8,5 chênh lệch khơng nhiều so với mẫu 3 với % protein tách được là 81,6%. Điều này cho thấy enzyme Alcalase thuộc nhĩm enzyme protease base yếu. pH mơi trường cĩ ảnh hưởng lớn đến khả năng ion hĩa của enzyme, cơ chất và độ nhớt của mơi trường…từ đĩ ảnh hưởng đến hoạt độ của enzyme, vì vậy ảnh hưởng đến tốc độ của phản ứng thủy phân. Tại pH tối ưu thì enzyme hoạt động mạnh, tốc độ phản ứng thủy phân tăng. Khi pH quá cao hoặc quá thấp đều gây biến tính protein và enzyme dẫn đến ức chế hoạt động xúc tác của enzyme từ đĩ làm giảm tốc độ phản ứng thủy phân. Phản ứng thủy phân sẽ xảy ra rất chậm trong điều kiện pH trung tính và nhiệt độ phịng. Do đĩ, cần tạo điều kiện thích hợp cho hệ protease đầu tơm và enzyme Alcalase hoạt động tốt bằng cách dùng NaOH điều chỉnh pH về pH tối ưu của enzyme trong suốt quá trình thủy phân.
Từ các kết quả phân tích ở trên cho phép kết luận rằng pH cĩ ảnh hưởng lớn đến quá trình thủy phân phế liệu tơm bằng enzyme. Trong các khoảng pH đã chọn thì pH 8,0 là thích hợp cho hoạt động của enzyme Alcalase.