Đề tài so sánh khả năng sinh tổng hợp enzim pectinaza của hai chủng aspegillus niger và chủng bacillus subtilis ứng dụng trong sản xuất sữa chua xoài

BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG ENZYM PECTINAZA TỪ NẤM MỐC
ASP. NIGER VÀ VI KHUẨN B. SUBTILIS
ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT SỮA CHUA XOÀI
Đơn vị: Trường Cao đẳng Công nghệ
GVHD : ThS. Ngô Thị Minh Phương
SVTH : Đỗ Thị Mai Trâm & Nguyễn Đức Tài





BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
Kết quả và thảo luận
Phương pháp nghiên cứu
Nguyên liệu nghiên cứu
Tổng quan lý thuyết
Tính cấp thiết của đề tài
NỘI DUNG THUYẾT TRÌNH
Kết luận và kiến nghị
3/31
1. Tính cấp thiết của đề tài

Làm tăng hiệu suất trích li
dịch quả, làm trong nước
quả, rượu vang.

Sản xuất mứt quả


Trong sản xuất giấy
Ứng dụng của pectinaza
4/31
1. Tính cấp thiết của đề tài

Lên men cà phê và trà

Chiết tách dầu (oliu)

Xử lí nước thải chứa
pectin

Sản xuất thức ăn gia súc
Ứng dụng của pectinaza
Hiện nay
Hiện nay
1995
1995
1960
1960
1930
1930
Lần đầu tiên khảo sát ứng dụng của
pectinase
Doanh số bán hàng của tất cả các enzym công
nghiệp là 1 tỷ USD, trong đó một số 75 triệu USD
là pectinaza
Các nhà khoa học bắt đầu sử dụng
pectinase trong phạm vi lớn hơn
Hàng năm thị trường toàn cầu của tất cả các enzym

công nghiệp là 1,7 – 2 tỷ USD trong đó pectinaza
chiếm khoảng 10% tổng lượng enzym.
Tính cấp thiết của đề tài
Tính cấp thiết của đề tài
-
Việt Nam vẫn
chưa sản xuất
được enzym
pectinase, phải
nhập khẩu với
giá rất cao
-
Việc thu nhận pectinase là
một nghiên cứu có ý nghĩa
tìm kiếm khả năng tự sản
xuất để sử dụng trong nước.

Chọn 2 chủng Asp. niger và B. subtilis
để sinh tổng hợp enzym pectinaza.
-
Enzym được
tổng hợp từ vi
sinh vật có nhiều
ưu điểm như
hoạt tính enzym
cao, thời gian
tổng hợp ngắn,
nguyên liệu sản
xuất rẻ tiền.


Các sản phẩm sữa chua sản xuất từ trái cây
còn hạn chế. Trong quá trình bảo quản, dưới tác
dụng của enzym protopectinaza có trong trái cây
thì protopectin sẽ chuyển thành pectin làm cho
trái cây mềm, nhũn trong sữa chua gây ảnh
hưởng đến giá trị cảm quan và chất lượng của
sản phẩm.

Cải thiện cấu trúc trái cây trong sữa chua sẽ góp
phần đa dạng hóa các sản phẩm sữa chua.
Chúng tôi thực hiện đề tài này nhằm mục tiêu:
- Sinh tổng hợp enzim pectinaza từ Asp. niger và
B. subtilis.
- Ứng dụng enzim pectinaza thu nhận được trong
ổn định cấu trúc xoài trong sản xuất sữa chua
xoài.
Xoài được
mua từ chợ
Thanh
Bình.
Muối CaCl2
Sữa chua lên
men từ sữa đặc
có đường, pha
loãng theo tỷ lệ
1:2 với nước
2. Nguyên liệu nghiên cứu
Chủng Asp.niger từ
phòng thí nghiệm
công nghệ thực

phẩm trường Cao
đẳng Công nghệ.
Chủng B.subtilis từ
gói Bio subtly I-II
Kết quả
nghiên cứu
và thảo luận
Sơ đồ nghiên cứu
Hoạt hóa
Chọn chủng vi sinh vật phù hợp
Xác định các điều kiện tối ưu để
Asp.Niger và B.subtilis có khả năng
sinh tổng hợp enzyme pectinase với
hoạt lực cao
Hoạt hóa
Nấm mốc Aspergillus niger Vi khuẩn Bacillus subtilis
Xác định hoạt độ của enzyme
pectinase
Thử khả năng liên kết giữa
pectin và Canxi trong trái cây khi
bổ sung enzyme pectinase và
Canxi
3. Phương pháp nghiên cứu
3.1 Phương pháp vi sinh
3.1.1 Hoạt hóa chủng Asp.niger và B.subtilis
Các điều
kiện thuận
lợi:
Môi trường
dinh

dưỡng,
nhiệt độ,
độ pH,
Sinh trưởng,
phát triển,
tăng sinh
khối.
3.1.2 Phương pháp xác định thời gian nuôi cấy
thích hợp
So sánh hoạt lực enzym
pectinaza được sinh ra khi thay
đổi thời gian nuôi cấy
So sánh hoạt lực enzym
pectinaza được sinh ra khi thay
đổi thời gian nuôi cấy
72h
96
h
144h
48
h
120
h
Thời gian
nuôi B.
subtilis
Thời gian
nuôi B.
subtilis
Thời gian nuôi Asp.

niger
Thời gian nuôi Asp.
niger
3.1.3 Khảo sát hàm lượng chất cảm ứng- pectin
Company Logo
Xác định hàm
lượng pectin
Cho môi trường
nuôi Asp.Niger và
B.subtilis vào các
bình tam giác đã
chuẩn bị sau đó
cho hàm lượng
pectin 1%, 2%,
3%, 4%, 5% vào
các bình tương
ứng
Cho môi trường
nuôi Asp.Niger và
B.subtilis vào các
bình tam giác đã
chuẩn bị sau đó
cho hàm lượng
pectin 1%, 2%,
3%, 4%, 5% vào
các bình tương
ứng
Tiệt trùng môi
trường ở
121°C trong

20 phút , sau
đó nuôi trong
tủ ấm 37°C
trong thời
gian thích hợp
Xác định hàm
lượng pectin
bổ sung thích
hợp dựa vào
kết quả đo
hoạt lực
enzyme
Xác định hàm
lượng pectin
bổ sung thích
hợp dựa vào
kết quả đo
hoạt lực
enzyme
3.2 Phương pháp vật lý
3.2.1 Xác định hoạt lực enzym pectinaza bằng phương
pháp đo đường kính vòng thủy phân
Vòng thủy
phân
Vòng thủy
phân
So sánh vòng bán kính thủy phân, chọn
chủng vi sinh vật phù hợp cho quá trình
nghiên cứu tiếp theo.
So sánh vòng bán kính thủy phân, chọn

chủng vi sinh vật phù hợp cho quá trình
nghiên cứu tiếp theo.
05/03/15
3.3 Phương pháp hóa sinh
3.3.1 Phương pháp xác định hoạt lực pectinaza của
chủng B.subtilis và Asp.Niger
Nguyên tắc
Xác định bằng
cách đo lượng
acid
galacturonic giải
phóng ra trên
đơn vị thời gian
ở nhiệt độ và pH
không đổi
Nguyên tắc
Xác định bằng
cách đo lượng
acid
galacturonic giải
phóng ra trên
đơn vị thời gian
ở nhiệt độ và pH
không đổi
Kết quả
Hoạt tính enzyme
pectinaza là số
ml đương lượng
của este được
thủy phân trong

1 phút bởi 1g hay
1 ml enzyme
Kết quả
Hoạt tính enzyme
pectinaza là số
ml đương lượng
của este được
thủy phân trong
1 phút bởi 1g hay
1 ml enzyme
Công thức tính
3.4 Khảo sát các điều kiện xử lý xoài
Nhiệt độ
và thời
gian xử
lý với
nước
Thời
gian xử
lý với
CaCl
2

0,15%
Xử lý
với dịch
trích
enzym
Thời
gian xử

lý với
dịch trích
enzym
Dùng đệm
citrat
phosphat
1 - - - - -
2 40°C, 20p 30p - - -
3 90°C, 4p
30p
40°C
20p -
4
90°C, 4p
30p 40°C 20p
Có (bổ sung
khi ngâm với
enzim)
5 90°C, 4p 30p 40°C 30p -
6 90°C, 4p 30p 40°C 20p
Có( bổ sung
khi ngâm với
CaCl2)
Mẫu
T
h
ô
n
g

s
ố

c
ô
n
g

n
g
h
ệ
4. Kết quả và thảo luận
4.1 Hoạt hóa chủng B.subtilis và
Asp.Niger
Chủng Asp.Niger

Khi mới phát triển sợi
nấm màu trắng, sau đó sẫm
lại nhưng không hoàn toàn
đen.
Chủng B.subtilis

Khuẩn lạc dạng tròn, rìa
răng cưa không đều có tấm
sẫm màu, phát triển chậm,
đường kính 3-5mm.

Sau 1 đến 4 ngày bề mặt
nhăn nheo, màu hơi sẫm.


Chọn những khuẩn lạc đặc trưng cấy truyền trên
ống thạch nghiêng để giữ giống.
05/03/15
18/31
4.2 Khảo sát hàm lượng pectin
ảnh hưởng tới hoạt độ
pectinaza
- Kết quả xác
định được hàm
lượng pectin
thích hợp cho cả
hai chủng vi sinh
vật là 3%.

Ảnh hưởng của hàm lượng
pectin tới hoạt lực pectinaza
4.3 So sánh hoạt lực enzym pectinaza được
tổng hợp từ hai chủng B. subtilis và A. niger

Bán kính vòng thủy phân của
B.subtilis (trái) và A. niger (phải).
Bán kính thủy phân của
Asp.niger (2.51cm)
Bán kính thủy phân của
B.subtilis (1.88cm)
Sau khi tiến hành
so sánh hoạt lực
enzym pectinaza
được sinh ra từ hai

chủng B.subtilis và
Asp.niger dựa vào
vòng bán kính thủy
phân chúng em nhận
thấy hoạt lực enzym
pectinaza của chủng
Asp.niger lớn hơn
chủng B.subtilis
Chọn chủng Asp.niger
sinh pectinaza cho quá
trình nghiên cứu sản
xuất sữa chua xoài
Sản phẩm enzym thô
4.4 Khảo sát các điều kiện xử lý xoài
Nhiệt độ
và thời
gian xử
lý với
nước
Thời
gian xử
lý với
CaCl
2

0,15%
Xử lý
với dịch
trích
enzym

Thời
gian xử
lý với
dịch trích
enzym
Dùng đệm
citrat
phosphat
1 - - - - -
2 40°C, 20p 30p - - -
3 90°C, 4p
30p
40°C
20p -
4
90°C, 4p
30p 40°C 20p
Có (bổ sung
khi ngâm với
enzim)
5 90°C, 4p 30p 40°C 30p -
6 90°C, 4p 30p 40°C 20p
Có( bổ sung
khi ngâm với
CaCl2)
Mẫu
T
h
ô
n

g

s
ố

c
ô
n
g
n
g
h
ệ
Chọn mẫu số 4 để thực hiện xử lý xoài cho
quá trình sản xuất sữa chua xoài.
4.4. Khảo sát điều kiện xử lý xoài
Xoài đã qua quá
trình cắt
Chần 90
0
C trong
4 phút
Thái miếng (cỡ
1*1.5*1)
Ngâm trong dung
dịch enzim, đệm
phosphat (40
0
C trong
20p)

Ngâm trong
CaCl
2
0.15% (40
0
C
trong 30 p)
Cấu trúc của tế bào thực vật
Khi có mặt enzim
pectinaza (PME)
Phân tử pectin
Cơ chế giữ vững cấu trúc xoài khi xử lý bằng enzim
pectinaza và muối CaCl
2