Enzyme nói chung, cellulase (celluclast) nói riêng chỉ thể hiện khả năng xúc tác trong các điều kiện thuỷ phân thích hợp (nhiệt độ, pH, tỷ lệ Enzyme/cơ chất thích hợp…) với thời gian thích hợp. Bản chất Enzyme là protein nên cũng bị biến tính thuận nghịch và không thuận nghịch bởi các tác nhân trên.
Ở Thái Lan, người ta dùng chế phẩm Enzyme cellulase 3%; pH = 4,2 để xử lý rong thay cho việc dùng acid hay kiềm trước khi nấu chiết agar-agar.
Qua tài liệu của hãng Novozymes, qua một số tài liệu tham khảo, do điều kiện không cho phép, mặt khác đây chỉ là thí nghiệm bước đầu mang tính khảo sát nên cốđịnh nhiệt độ thủy phân là 50oC. Mục đích dùng enzyme celluclast để thủy phân nhằm tao ra bột rong có hiệu suất thu hồi bột rong cao, độ hòa tan cao.
Kết qủa nghiên cứu pH thích hợp cho quá trình thủy phân bằng enzyme.
Tiến hành thí nghiệm với 4 mẫu rong (mỗi mẫu 10g, w=12%) được ngâm 1h với tỷ lệ rong/nước ngâm là 1/60 (g/ml), cắt nhỏ khoảng 1÷2 cm với nhiệt độ thủy phân 50oC, tỷ lệ enzyme/rong = 0,5%; tỷ lệ rong/nước = 1/15(g/ml), với pH khác nhau ta thu được kết quả như bảng 3.14
Bảng 3.14. Kết qủa nghiên cứu pH thích hợp cho quá trình thủy phân bằng enzyme
PH Tự nhiên 6 5
Thời gian rong nhuyễn 4h 4h 4h
pH có vai trò làm thay đổi trạng thái ion hóa các nhóm định chức ở trung tâm hoạt động của enzyme và làm thay đổi khả năng phản ứng của các nhòm này trong phản ứng xúc tác, có thể làm thay đổi cả cấu trúc trung tâm hoạt động của enzyme.
pH cũng làm thay đổi trạng thái ion hóa của cơ chất được ion hóa tới trạng thái thích hợp nhất cho sự kết hợp với enzyme.
Tuy nhiên thực tế làm thấy dù pH khác nhau nhưng thời gian rong nhuyễn như nhau. Dịch rong tạo thành trắng. Giá trị pH ban đầu là 6,3 sau quá trình thủy phân đo được là 5,5; như vậy không thay đổi nhiều so với ban đầu. Có thể chọn pH tự nhiên cho qúa trình thủy phân. Với giá trị pH này ta có thể thực hiện dễ dàng, sản phẩm tạo ra an toàn bởi không sử dụng hóa chất nào trong quá trình thủy phân Kết qủa nghiên cứu tỷ lệ rong/enzyme thích hợp cho quá trình thủy phân.
Tiến hành thí nghiệm với 4 mẫu rong (mỗi mẫu 10g) được ngâm 1h với tỷ lệ rong/nước ngâm là 1/60 (g/ml), cắt nhỏ khoảng 1÷2 cm, nhiệt độ thủy phân là 50oC, tỷ lệ rong khô/nước là 1/15(g/ml), pH tự nhiên với tỷ lệ enzyme/rong khô khác nhau. Kết quả thu được như bảng 3.15.
Bảng 3.15. Kết qủa nghiên cứu tỷ lệ rong/enzyme thích hợp cho quá trình thủy phân
Tỷ lệ enzyme/rong(%) 0,08 0,1 0,3 0,5
Qua kết quả bảng trên cho thấy rằng tỷ lệ enzyme/rong khô ảnh hưởng rất lớn đến tốc độ thủy phân. Khi lượng enzyme càng tăng thì rong càng mau nhuyễn (nát hoàn toàn). Lượng enzyme giảm đều nhưng thời gian rong nhuyễn thay đổi không đều. Cụ thể tỷ lệ enzyme/rong giảm từ 0,5 đến 0,3 thời gian rong nhuyễn chênh lệch 1h20’ nhưng khi tỷ lệ enzyme/rong giảm từ 0,1 đến 0,08 (%) thời gian rong nhuyễn chênh lệch 3h.
Tỷ lệ giữa enzyme với cơ chất rất quan trọng: Nếu nồng độ enzyme cao quá thì vận tốc phản ứng không những không tăng thêm mà còn thừa một lượng enzyme vô ích, ngược lại nếu nồng độ enzyme quá thấp thì không đủ để chuyển hóa hết cơ chất.
Như vậy với mục đích sử dụng enzyme (cụ thể là enzyme celluclast) để thủy phân rong sụn, nhằm tạo ra bột rong có hiệu suất thu hồi bột cao, độ hòa tan cao thì em chưa làm được. Qúa trình thí nghiệm chỉ dừng lại ở dịch sau khi thủy phân. Dịch sau khi thủy phân có đặc điểm trắng sáng, đem dịch đó đi cấp đông chậm 24h, rã đông (làm tương tự như đối với trường hợp nấu thủy phân bằng kiềm) thì không tách được nước. Có thể nước trong dịch đã chuyển sang nước liên kết, mà nước liên kết chỉ có thể tách được khi lạnh đông ở nhiệt độ từ -500C đến -600C. Nếu tiếp tục đưa dịch thủy phân đi phơi sấy thì sợi rong tạo ra cứng không có độ xốp như trường hợp sợi rong tạo ra từ quá trình thủy phân bằng kiềm. Khi dịch thủy phân bằng enzyme và thủy phân bằng kiềm để một thời gian thì dịch thủy phân bằng enzyme có mốc mọc nhiều hơn. Như vậy có thể enzyme celluclast đã thủy phân các thành phần trong rong tạo các phân tử dạng oligo.