Đánh giá khả năng sử dụng enzym pepsin để khử protein cho đầu tôm trong quá trình sản xuất chitin

i

LỜI CẢM ƠN

Đồ án tốt nghiệp này đã được hoàn thành nhờ sự giúp đỡ tận tình của

rất nhiều thầy cô giáo, bạn bè, gia đình và các tập thể trực thuộc trường Đại

học Nha Trang. Qua đây em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới tất cả các

cá nhân và tập thể đã giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề

tài.

Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn cô Th.S Ngô Thị Hoài Dương,

người đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ và tận tình chỉ bảo những kinh nghiệm

quý báu trong suốt thời gian em thực hiện đề tài.

Em xin chân thành biết ơn các, cô giáo trong khoa Chế biến đã dạy dỗ và

truyền đạt cho em những kiến thức vô cùng quý báu trong suốt quá trình học

tập.

Em xin chân thành biết ơn Ban giám đốc và các anh, chị tại Phòng thí

nghiệm Trung tâm Công nghệ sinh học và Môi trường đã tạo điều kiện cho

em trong suốt quá trình thực tập.

Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thành viên trong gia đình, các

bạn đồng môn đã động viên và giúp đỡ để em có thể thực hiện tốt đề tài này.

Nha trang, tháng 7 năm 2011

Sinh viên

Vũ Thị Thúy

ii

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN.................................................................................................... i

MỤC LỤC ........................................................................................................ ii

DANH MỤC BẢNG..........................................................................................v

DANH MỤC HÌNH ..........................................................................................vi

LỜI MỞ ĐẦU....................................................................................................1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ..............................................................................3

1.1 TỔNG QUAN VỀ CHITIN VÀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHITIN.....3

1.1.1 Chitin và sự tồn tại trong tự nhiên.........................................................3

1.1.2 Tính chất của chitin và các dẫn xuất ......................................................5

1.1.3 Phương pháp sản xuất chitin và yêu cầu về chất lượng ..........................6

1.2 TỔNG QUAN VỀ PHẾ LIỆU TÔM ........................................................8

1.2.1 Tình hình sản xuất tôm và phế liệu còn lại.............................................8

1.2.2 Đặc điểm của đầu và vỏ tôm................................................................12

1.2.3 Các hướng tận dụng phế liệu đầu tôm [7] ............................................13

1.3 TỔNG QUAN VỀ ENZYME PROTEASE VÀ PEPSIN........................15

1.3.1 Các loại enzyme protease ....................................................................15

1.3.2 Nguồn thu nhận enyme protease ..........................................................17

1.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình thủy phân protein bằng enzyme

protease[1] .......................................................................................................18

1.3.4 Pepsin và ứng dụng của pepsin ............................................................21

1.4 CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC VỀ TẬN DỤNG

PHẾ LIỆU TÔM VÀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHITIN .........................22

iii

1.4.1 Nghiên cứu trong nước ........................................................................22

1.4.2 Nghiên cứu ngoài nước........................................................................23

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................25

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ................................................................25

2.1.1 Đầu tôm...............................................................................................25

2.1.2 Enzyme Pepsin ....................................................................................25

2.1.3 Hóa chất ..............................................................................................25

2.2 SƠ ĐỒ BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM ..............................................................25

2.2.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát.........................................................26

2.2.2 Xác định thành phần hóa học cơ bản của bã ép, dịch và bã sau khi

thủy phân .........................................................................................................27

2.2.3 Xác định mức độ khử khoảng và pH khi sử dụng axit HCl ở các nồng

độ khác nhau. ..................................................................................................31

2.2.4 Khảo sát ảnh hưởng của pH tới hoạt động của enzyme.......................32

2.2.5 Bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme .......................33

2.2.6 Bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của thời gian thủy phân.............35

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU .......................36

2.3.1 Phương pháp nghiên cứu .....................................................................36

2.3.2 Phương pháp xử lí số liệu ....................................................................37

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN...........................38

3.1 Kết quả xác định thành phần hóa học của đầu tôm Thẻ chân trắng đã ép 38

3.2 Kết quả khảo sát mức độ khử khoáng ở các nồng độ axit HCl khác nhau39

3.3 Kết quả ảnh hưởng của pH tới hoạt động của enzyme ............................42

3.4 Kết quả ảnh hưởng của nồng độ enzyme ................................................43

iv

3.5 Kết quả ảnh hưởng của thời gian thủy phân............................................45

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN ...............................................................48

KẾT LUẬN......................................................................................................48

ĐỀ XUẤT Ý KIẾN..........................................................................................48

TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................50

PHỤ LỤC ..........................................................................................................1

v

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Hàm lượng chitin trong một số loài động vật giáp xác [3]..................4

Bảng 1.2: Thành phần (%) đầu và vỏ tôm [10]. ................................................12

Bảng 3.1: Thành phần hóa học của tôm Thẻ chân trắng....................................38

vi

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Chitin – chitosan – 1 số loại vỏ giáp xác.............................................4

Hình 1.2: Cấu tạo phân tử của Chitin..................................................................5

Hình 1.3: Cấu tạo phân tử của Chitosan .............................................................6

Hình 2.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát.....................................................26

Hình 2.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thành phần hóa học của bã ép........28

Hình 2.3: Sơ đồ bố trí xác định thành phần hóa học sau thủy phân..................29

Hình 2.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định mức độ khử khoáng khi sử dụng

HCl ở các nồng độ khác nhau...........................................................................30

Hình 2.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của pH đến hoạt động

của pepsin ........................................................................................................31

Hình 2.6: Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ enzyme thủy phân .33

Hình 2.7: Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của thời gian thủy phân 35

Hình 3.1: Kết quả hàm lượng khoáng còn lại sau khi bổ sung axit HCl ở các

nồng độ khác nhau ...........................................................................................39

Hình 3.2: Hiệu suất khử khoáng ở các nồng độ axit khác nhau.........................39

Hình 3.3: Kết quả theo dõi pH khi bổ axit ở các nồng độ (1-4%) trong 3 giờ ...41

Hình 3.4: Kết quả ảnh hưởng của mức độ khử khoáng và pH tới hoạt động

của enzyme ......................................................................................................42

Hình 3.5: Hiệu suất khử khoáng và protein ở pH= 1÷4 ....................................42

Hình 3.6: Kết quả ảnh hưởng của nồng độ enzyme Pepsin ...............................43

Hình 3.7: Hiệu suất khử khoáng và protein khi bổ sung các tỉ lệ enzyme 0-500

UI/kg protein....................................................................................................44

Hình 3.8: Kết quả ảnh hưởng của thời gian thủy phân......................................45

Hình 3.9: Hiệu suất khử khoáng và protein tại các thời gian thủy phân ............46