Xử lý bằng enzyme trước kết hợp với xử lý bằng són- 123docz.net

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

3.5. Khảo sát sử dụng kết hợp enzyme cellulsase, enzyme pectinase và sóng siêu âm

3.5.2. Xử lý bằng enzyme trước kết hợp với xử lý bằng sóng siêu âm sau

Khảo sát này đánh giá ảnh hưởng của hàm lượng enzyme đến quá trình trích ly thu nhận saponin triterpenoid từ đảng sâm bằng enzyme cellulase và enzyme pectinase kết hợp với sóng siêu âm. Chúng tôi chọn hàm lượng enzyme sao cho phù hợp, đạt được hiệu quả trích ly cao.

Mỗi mốc thí nghiệm được tiến hành khảo sát lặp lại 3 lần và kết quả thu được là giá trị trung bình của 3 lần lặp lại. Số liệu được xử lý ANOVA để nhận xét sự khác biệt giữa các mẫu.

Chúng tôi tiến hành xử lý ANOVA kết quả khảo sát và nhận thấy rằng P-value

< 0,05 đều đó có nghĩa là có sự khác biệt giữa các kết quả khảo sát ở mức ý nghĩa 95% và được thể hiện ở Bảng PL4.9 và Bảng PL4.10

Khi sử dụng hàm lượng enzyme 0,45% đối với việc kết hợp enzyme cellulase với sóng siêu âm nhận được hàm lượng saponin triterpenoid là 5135,84mg/100gDW cao hơn so với sử dụng enzyme ở hàm lượng 0,35 và 0,4%%, khi tăng hàm lượng enzyme lên 0,5%; 0,55% thì hàm lượng saponin triterpenoid thu nhận được không tăng nữa và không khác biệt ở mức ý nghĩa 95% so với sử dụng hàm lượng enzyme 0,45%

Đối với enzyme pectinase thì hàm lượng enzyme sử dụng tốt nhất là 0,45%, hàm lượng saponin triterpenoid thu nhận đạt 5387,74mg/100gDW khác biệt ở mức ý nghĩa 95% so với hàm lượng saponin triterpenoid thu nhận được ở hàm lượng enzyme 0,3%; 0,35%; 0,4%, tiếp tục tăng hàm lượng enzyme thì hàm lượng saponin triterpenoid không tăng nữa.

Hình 3.31. Ảnh hưởng của hàm lượng enzyme đến hàm lượng saponin triterpenoid thu nhận được bằng enzyme cellulase và sóng siêu âm

Hình 3.32. Ảnh hưởng của hàm lượng enzyme đến hàm lượng saponin triterpenoid thu nhận được bằng enzyme pectinase và sóng siêu âm

2407,23a

2956,73b

4931,21c 4810,72d 4939,26c 5135,84d 5142,81d 5134,72d

1800 2100 2400 2700 3000 3300 3600 3900 4200 4500 4800 5100 5400 5700

ĐC 1 ĐC 2 ĐC 3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55

Hàm lượng Triterpenoid saponin (mg/100gDW)

Hàm lượng enzyme (%)

2371,87a

2894,53b

5181,94c 5176,63c 5198,48c 5201,75c5387,74d 5345,74d

1800 2100 2400 2700 3000 3300 3600 3900 4200 4500 4800 5100 5400 5700

ĐC 1 ĐC 2 ĐC 3 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5

Hàm lượng Triterpenoid saponin (mg/100gDW)

Hàm lượng enzyme (%)

Ghi chú: Các chữ cái khác nhau là khác nhau có ý nghĩa thống kê P < 0,05

ĐC1: Hàm lượng saponin triterpenoid thu được khi trích ly bằng nước với điều kiện tối ưu ĐC2: Hàm lượng saponin triterpenoid thu được khi trích ly bằng siêu âm với điều kiện tối ưu ĐC3: Hàm lượng saponin triterpenoid thu được khi trích ly bằng enzyme cellulase với điều kiện tối ưu

Ghi chú: Các chữ cái khác nhau là khác nhau có ý nghĩa thống kê P < 0,05

ĐC3: Hàm lượng saponin triterpenoid thu được khi trích ly bằng enzyme pectinase với điều kiện tối ưu

Như vậy qua khảo sát này cho ta thấy rằng việc sử dụng đồng thời enzyme và sóng siêu âm tăng hiệu quả đáng kể quá trình trích ly thu nhận saponin triterpenoid từ đảng sâm. Việc kết hợp thêm sóng siêu âm đã làm giảm hàm lượng enzyme sử dụng so với chỉ sử dụng enzyme và hiệu quả trích ly tăng cao, điều này phù hợp với phát biểu của Choi, 1994 khi cho rằng hoạt tính enzyem sẽ tăng khi sử dụng sóng siêu âm ở cường độ vừa phải [48]

Tóm lại, từ khảo sát này, chúng tôi chọn hàm lượng enzyme cellulase là 0,45%

và hàm lượng enzyme pectinase cũng là 0,45% khi tiến hành kết hợp đồng thời việc xử lý enzyme và sóng siêu âm. Thông số này được cố định cho các khảo sát tiếp theo.

3.5.2.2. Khảo sát thời gian ủ enzyme

Khảo sát này đánh giá ảnh hưởng của thời gian ủ enzyme đến quá trình trích ly thu nhận saponin triterpenoid từ đảng sâm bằng enzyme cellulase và enzyme pectinase kết hợp với sóng siêu âm. Chúng tôi chọn thời gian ủ enzyme sao cho phù hợp, đạt được hiệu quả trích ly cao.

Chúng tôi tiến hành xử lý ANOVA kết quả khảo sát và nhận thấy rằng P-value

< 0,05 đều đó có nghĩa là có sự khác biệt giữa các kết quả khảo sát ở mức ý nghĩa 95% và được thể hiện ở Bảng PL4.11 và Bảng PL4.12

Khoảng nhiệt độ ủ enzyme chúng tôi sử dụng trong khảo sát này là từ 3 giờ đến 5 giờ đối với enzyme cellulase và từ 2,5 giờ đến 4,5 giờ đối với enzyme pectinase.

Khi tăng thời gian ủ enzyme cellulase từ 3 giờ đến 4 giờ thì hàm lượng saponin triterpenoid thu nhận được tăng từ 5052,43mg/100gDW đến 5243,54mg/100gDW và nếu tiếp tục tăng thời gian ủ lên 4,5 giờ và 5 giờ thì hàm lượng saponin triterpenoid thu nhận được có xu hướng giảm nhẹ (Hình 3.34)

Hình 3.33. Ảnh hưởng của thời gian ủ enzyme đến hàm lượng saponin triterpenoid thu nhận được bằng enzyme cellulase và sóng siêu âm

Hình 3.34. Ảnh hưởng của thời gian ủ enzyme đến hàm lượng saponin triterpenoid thu nhận được bằng enzyme pectinase và sóng siêu âm

2412,74a

2874,45b

4954,34c 5052,43d5134,62e 5243,54f 5234,63f 5129,93e

1800 2100 2400 2700 3000 3300 3600 3900 4200 4500 4800 5100 5400 5700

ĐC 1 ĐC 2 ĐC 3 3 3,5 4 4,5 5

Hàm lượng Triterpenoid saponin (mg/100gDW)

Thời gian ủ (giờ)

2369,51a

2893,76b

5165,64c 5198,54c5329,96d 5324,78d 5334,75d 5325,75d

1800 2100 2400 2700 3000 3300 3600 3900 4200 4500 4800 5100 5400 5700

ĐC 1 ĐC 2 ĐC 3 2,5 3 3,5 4 4,5

Hàm lượng Triterpenoid saponin (mg/100gDW)

Thời gian ủ (giờ)

Ghi chú: Các chữ cái khác nhau là khác nhau có ý nghĩa thống kê P < 0,05

ĐC3: Hàm lượng saponin triterpenoid thu được khi trích ly bằng enzyme pectinase với điều kiện tối ưu

Thời gian ủ enzyme pectinase ở 3 giờ thu nhận được hàm lượng saponin triterpenoid là tốt nhất 5329,96mg/100gDW cao hơn so với thời gian ủ ở 2,5. Nếu kéo dài thời gian ủ thì hàm lượng saponin triterpenoid không tăng thêm nữa (Hình 3.34)

Khi tiến hành so sánh với phương pháp xử lý chỉ bằng enzyme thì hiệu quả trích ly thu nhận saponin triterpenoid ở phương pháp kết hợp đồng thời enzyme và sóng siêu âm cao hơn. Còn nếu so với phương pháp xử lý sóng siêu âm trước và enzyme sau thì hiệu quả thu nhận saponin triterpenoid ở phương pháp này không cao bằng, nhưng khi nhìn nhận lại ta thấy rằng thời gian ủ đối với enzyme pectinase ở phương pháp này rút ngắn 0,5 giờ so với phương pháp xử lý bằng sóng siêu âm trước, enzyme sau.

Từ kết quả phân tích ANOVA, chúng tôi chọn thời gian ủ enzyme cellulase là 4 giờ và thời gian ủ enzyme pectinase là 3 giờ. Thông số này được cố định cho các khảo sát tiếp theo.

3.5.2.3. Khảo sát thời gian siêu âm

Khảo sát này đánh giá ảnh hưởng của thời gian siêu âm đến quá trình trích ly thu nhận saponin triterpenoid từ đảng sâm bằng enzyme cellulase và enzyme pectinase kết hợp với sóng siêu âm. Chúng tôi chọn thời gian siêu âm sao cho phù hợp, đạt được hiệu quả trích ly cao.

Chúng tôi tiến hành xử lý ANOVA kết quả khảo sát và nhận thấy rằng P-value

< 0,05 đều đó có nghĩa là có sự khác biệt giữa các kết quả khảo sát ở mức ý nghĩa 95% và được thể hiện ở Bảng PL4.13 và Bảng PL4.14

100

Hình 3.35. Ảnh hưởng của thời gian siêu âm đến hàm lượng saponin triterpenoid thu nhận được bằng enzyme cellulase và sóng siêu âm

Hình 3.36. Ảnh hưởng của thời gian siêu âm đến hàm lượng saponin triterpenoid thu nhận được bằng enzyme pectinase và sóng siêu âm

2391,34a

2956,93b

4971,23c 5074,54d5286,87e 5234,87ef5255,74ef 5198,84f

1800 2100 2400 2700 3000 3300 3600 3900 4200 4500 4800 5100 5400 5700

ĐC 1 ĐC 2 ĐC 3 5 10 15 20 25

Hàm lượng Triterpenoid saponin (mg/100gDW)

Thời gian siêu âm (phút)

2391,75a

2895,13b

5201,57c 5214,85c 5234,32c 5474,96d 5387,48e 5284,11c

1800 2100 2400 2700 3000 3300 3600 3900 4200 4500 4800 5100 5400 5700

ĐC 1 ĐC 2 ĐC 3 5 10 15 20 25

Hàm lượng Triterpenoid saponin (mg/100gDW)

Thời gian siêu âm (phút)

Ghi chú: Các chữ cái khác nhau là khác nhau có ý nghĩa thống kê P < 0,05

ĐC3: Hàm lượng saponin triterpenoid thu được khi trích ly bằng enzyme pectinase với điều kiện tối ưu

101

Theo kết quả Hình 3.35 thì khi kết hợp xử lý enzyme cellulase với sóng siêu âm thì thời gian siêu âm là 10 phút cho kết quả thu nhận saponin triterpenoid tốt nhất, cao hơn ở các mốc thời gian siêu âm là 5 phút. Khi tăng thời gian siêu âm thì hàm lượng saponin triterpenoid thu nhận được có xu hướng giảm nhẹ.

Từ Hình 3.36 ở mốc thời gian siêu âm là 15 phút, 20 phút thì hàm lượng saponin triterpenoid thu nhận được cao hơn ở mốc thời gian 5 phút và 10 phút. Kết quả xử lý ANOVA, hàm lượng saponin triterpenoid thu nhận được không có sự khác biệt có ý ngĩa 5% từ các mức nhiệt độ 5 phút, 10 phút.

So sánh với kết quả khảo sát thời gian xử lý siêu âm ở khảo sát này với khảo sát xử lý siêu âm trước, enzyme sau ta nhận thấy rằng ở khảo sát kết hợp enzyme cellulase trước và siêu âm sau có thời gian siêu âm ngắn hơn tuy nhiên hàm lượng saponin triterpenoid thu nhận được thấp hơn. Còn đối với khảo sát kết hợp enzyme pectinase trước và siêu âm sau thì thời gian siêu âm bằng với khảo sát kết hợp siêu âm trước, enzyme sau và hàm lượng saponin triterpenoid thu nhận được cũng thấp hơn.

Tóm lại, chúng tôi chọn thời gian siêu âm là 10 phút khi kết hợp đồng thời enzyme cellulase với sóng siêu âm và 15 phút khi kết hợp đồng thời enzyme pectinase với sóng siêu âm.

3.5.2.4. Khảo sát nhiệt độ siêu âm

Khảo sát này đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ siêu âm đến quá trình trích ly thu nhận saponin triterpenoid từ đảng sâm bằng enzyme cellulase và enzyme pectinase kết hợp với sóng siêu âm. Chúng tôi chọn nhiệt độ siêu âm sao cho phù hợp, đạt được hiệu quả trích ly cao.

Mỗi mốc thí nghiệm được tiến hành khảo sát lặp lại 3 lần và kết quả thu được là giá trị trung bình của 3 lần lặp lại. Số liệu được xử lý ANOVA để nhận xét sự khác biệt giữa các mẫu. Chúng tôi tiến hành xử lý ANOVA kết quả khảo sát và nhận thấy rằng P-value < 0,05 đều đó có nghĩa là có sự khác biệt giữa các kết quả khảo sát ở mức ý nghĩa 95% và được thể hiện ở Bảng PL4.15 và Bảng PL4.16

102

Hình 3.37. Ảnh hưởng của nhiệt độ siêu âm đến hàm lượng saponin triterpenoid thu nhận được bằng enzyme cellulase và sóng siêu âm

Hình 3.38. Ảnh hưởng của nhiệt độ siêu âm đến hàm lượng saponin triterpenoid thu nhận được bằng enzyme pectinase và sóng siêu âm

2414,23a

2954,35b

4934,43c

5224,74d 5273,82d 5269,87d

5498,76e

5245,64d

1800 2100 2400 2700 3000 3300 3600 3900 4200 4500 4800 5100 5400 5700

ĐC 1 ĐC 2 ĐC 3 45 50 55 60 65

Hàm lượng Triterpenoid saponin (mg/100gDW)

Nhiệt độ siêu âm (0C)

2391,55a

2887,71b

5187,45c 5232,84c5312,45d 5382,47df5531,34e 5418,75f

1800 2100 2400 2700 3000 3300 3600 3900 4200 4500 4800 5100 5400 5700

ĐC 1 ĐC 2 ĐC 3 50 55 60 65 70

Hàm lượng Triterpenoid saponin (mg/100gDW)

Nhiệt độ siêu âm (0C)

Ghi chú: Các chữ cái khác nhau là khác nhau có ý nghĩa thống kê P < 0,05

ĐC3: Hàm lượng saponin triterpenoid thu được khi trích ly bằng enzyme pectinase với điều kiện tối ưu

103

Nhiệt độ siêu âm ở cả 2 khảo sát kết hợp enzyme cellulase, pectinase với sóng siêu âm lần lượt là 600C và 650C cho kết quả thu nhận saponin triterpenoid tốt nhất, đối với enzyme cellulase thì hàm lượng saponin triterpenoid thu nhận được ở nhiệt độ siêu âm 600C là 5498,76mg/100gDW và đối với enzyme pectinase ở nhiệt độ siêu âm 650C thì hàm lượng saponin triterpenoid thu nhận được là 5531,34mg/100gDW.

So sánh với nhiệt độ siêu âm khi kết hợp siêu âm trước, enzyme sau thì hàm lượng saponin triterpenoid thu nhận được ở khảo sát này thấp hơn và đối với khảo sát kết hợp enzyme pectinase trước, siêu âm sau thì nhiệt độ siêu âm cao hơn so với sử dụng siêu âm trước, enzyme sau.

Căn cứ vào kết quả phân tích ANOVA và những nhận định trên, chúng tôi chọn nhiệt độ siêu âm là 600C cho khảo sát kết hợp enzyme cellulase với sóng siêu âm và 650C cho khảo sát kết hợp enzyme pectinase với sóng siêu âm.

Xử lý bằng enzyme trước kết hợp với xử lý bằng sóng siêu âm sau

Tìm hiểu về sóng siêu âm

Khảo sát tỉ lệ nguyên liệu:nước