Tải bản đầy đủ (.pdf) (151 trang)

Nghiên cứu sự cố định protease và ứng dụng trong lĩnh vực công nghệ thực phẩm

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.66 MB, 151 trang )



ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN




MAI NGỌC DŨNG



NGHIÊN CỨU CỐ ĐỊNH PROTEASE
VÀ ỨNG DỤNG TRONG LĨNH VỰC
CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM



Chuyên ngành: Hóa Sinh
Mã số: 1.05.10




LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC




HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. ĐỒNG THỊ THANH THU




Thành phố Hồ Chí Minh – Năm 2010

BẢNG CHỮ VIẾT TẮT
− AluPep: Pepsin đã được cố đònh trên aluminium dioxide.
− BaAlg_: Pepsin đã cố đònh trong hạt barium alginate. BaAlg2,5: Pepsin cố
đònh trong hạt barium alginate với nồng độ alginate là 2,5% …
− CaAlg_: Pepsin đã cố đònh trong hạt calcium alginate. CaAlg2,5: Pepsin
cố đònh trong hạt calcium alginate với nồng độ alginate là 2,5% …
− Chi_: Pepsin đã cố đònh trong hạt chitosan. Chi1,5: Pepsin cố đònh trong
hạt chitosan với nồng độ chitosan là 1,5% …
− DdE: Dung dòch enzyme dùng để cố đònh.
− DdH: Hỗn hợp enzyme với chất mang ở dạng gel.
− DdR: Dung dòch rửa.
− DiaPep: Pepsin đã được cố đònh trên diatomite.
− ĐVHĐc: Đơn vò hoạt độ chung.
− ĐVHĐCđ: Đơn vò hoạt độ cố đònh của chế phẩm.
− ĐVHĐBđ: Đơn vò hoạt độ ban đầu.
− ĐVHĐDr: Đơn vò hoạt độ trong dung dòch rửa.
− ĐVHĐĐTS: Đơn vò hoạt độ đông tụ sữa.
− ĐVHĐLt: Đơn vò hoạt độ lý thuyết.
− HĐ: Hoạt độ.
− HĐBđ: Hoạt độ ban đầu.
− HĐcBđ: Hoạt độ chung ban đầu.
− HĐc: Hoạt độ chung.
− HĐc
50%
: Hoạt độ chung còn lại 50% giá trò.
− HĐcCđ: Hoạt độ chung enzyme cố đònh.

− HĐCđ: Hoạt độ cố đònh.
− HĐcĐTS: Hoạt độ chung đông tụ sữa.
− HĐcSc: Hoạt độ chung còn lại.
− HĐDr: Hoạt độ dung dòch rửa.
− HĐLt: Hoạt độ lý thuyết.
− HĐr: Hoạt độ riêng.
− HĐrCđ: Hoạt độ riêng enzyme cố đònh.
− HĐrĐTS: Hoạt độ riêng đông tụ sữa.
− HS: Hiệu suất.
− HSCđPr: Hiệu suất cố đònh protein-enzyme.
− HSHĐCđ: Hiệu suất hoạt độ cố đònh.
− g-E: Gram enzyme.
− IM-2: Mucorrennin đã cố đònh trong hạt calcium alginate đã được oxide
hóa.
− IP-2: Pepsin đã cố đònh trong hạt calcium alginate đã được oxide hóa.
− PrBđ: Lượng protein-enzyme ban đầu.
− PrDr: Lượng protein-enzyme trong dung dòch rửa.
− PrCđ: Lượng protein-enzyme cố đònh.
− OD
o
: Giá trò OD mẫu không.
− OD
t
: Giá trò OD mẫu thật.
− Pr-E: Protein–Enzyme.
− SM: Dung dòch mucorrennin thương phẩm.
− SP: Dung dòch pepsin thương phẩm.
− TB: Trung bình.
− t
50%

: Thời gian HĐc suy giảm 50% giá trò.
− TG ĐTS: Thời gian đông tụ sữa.
− TP: Thương phẩm.
− TitPep: Pepsin đã được cố đònh trên titantium dioxide.
DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 2.1: Các chất mang và phương pháp cố đònh enzyme được nghiên cứu
từ năm 1940 đến 2005 3
Bảng 2.2: Thời gian đông tụ sữa một số loại fromage 25
Bảng 4.1: Hoạt độ chung và hoạt độ riêng của các protease 46
Bảng 4.2: Tổng hợp hoạt độ thủy phân albumin 2% (w/v) và hoạt độ enzyme
tại pH
opt
và t
0
opt
52
Bảng 4.3: Kết quả tổng hợp khả năng bền nhiệt của pepsin theo thời gian 53
Bảng 4.4: Kết quả tổng hợp khả năng bền nhiệt của chymotrypsin theo thời
gian 54
Bảng 4.5: Kết quả tổng hợp khả năng bền nhiệt của bromelain theo thời
gian 56
Bảng 4.6: Hoạt độ đông tụ sữa của các loại protease 58
Bảng 4.7: So sánh HĐc thủy phân protein với HĐcĐTS và tuyển chọn
protease đông tụ sữa 59
Bảng 4.8: Hoạt độ protease của chế phẩm TitPep 61
Bảng 4.9: Hoạt độ protease của chế phẩm AluPep 62
Bảng 4.10: Hoạt độ protease của chế phẩm DiaPep 63
Bảng 4.11: Tổng hợp kết quả pepsin cố đònh trên vật liệu vô cơ 63
Bảng 4.12: Hoạt độ protease của chế phẩm CaAlg2,5 66

Bảng 4.13: Hoạt độ protease của chế phẩm CaAlg3,0 67
Bảng 4.14: Hoạt độ protease của chế phẩm CaAlg3,5 68
Bảng 4.15: Hoạt độ protease của chế phẩm CaAlg4,0 69
Bảng 4.16: Hoạt độ protease của chế phẩm CaAlg4,5 70
Bảng 4.17: Hoạt độ protease của chế phẩm CaAlg5,0 71

Bảng 4.18: Tổng hợp kết quả về hiệu suất cố đònh protein–enzyme của các
chế phẩm CaAlg_ 71
Bảng 4.19: Tổng hợp kết quả về hiệu suất hoạt độ cố đònh enzyme của các
chế phẩm CaAlg_ 72
Bảng 4.20: Hoạt độ protease của chế phẩm BaAlg2,5 75
Bảng 4.21: Hoạt độ protease của chế phẩm BaAlg3,0 76
Bảng 4.22: Hoạt độ protease của chế phẩm BaAlg3,5 76
Bảng 4.23: Hoạt độ protease của chế phẩm BaAlg4,0 77
Bảng 4.24: Hoạt độ protease của chế phẩm BaAlg4,5 78
Bảng 4.25: Hoạt độ protease của chế phẩm BaAlg5,0 79
Bảng 4.26: Tổng hợp kết quả về hiệu suất cố đònh protein–enzyme của các
chế phẩm BaAlg_ 79
Bảng 4.27: Tổng hợp kết quả về hiệu suất hoạt độ cố đònh enzyme của các
chế phẩm BaAlg_ 80
Bảng 4.28: Hiệu suất cố đònh protein-enzyme của các chế phẩm Chi_ 82
Bảng 4.29: Hoạt độ protease của các chế phẩm Chi_ 82
Bảng 4.30: pH của DdE ảnh hưởng lên hiệu suất cố đònh protein–enzyme
của chế phẩm IP-2 84
Bảng 4.31: Nồng độ protein–enzyme của DdE ảnh hưởng lên hiệu suất cố
đònh protein–enzyme của chế phẩm IP-2 85
Bảng 4.32: Hoạt độ protease của chế phẩm IP-2 86
Bảng 4.33: Khả năng tái sử dụng của chế phẩm IP-2 92
Bảng 4.34: Khả năng thủy phân dung dòch albumin 2% của chế phẩm IP-2
theo thời gian 93

Bảng 4.35: Ảnh hưởng pH của DdE lên hiệu suất cố đònh protein–enzyme
của chế phẩm IM-2 95
Bảng 4.36: Nồng độ protein–enzyme của DdE ảnh hưởng lên hiệu suất
cố đònh protein–enzyme chế phẩm IM-2 95
Bảng 4.37: Hoạt độ đông tụ sữa của chế phẩm IM-2 97
Bảng 4.38: Thời gian đông tụ sữa của chế phẩm IM-2 ở nhiệt độ 25
0
C 98
Bảng 4.39: Mối quan hệ giữa thời gian phase1 với tổng thời gian đông
tụ sữa 99
Bảng 4.40: Mối tương quan giữa lượng mg
Pr-E
của SM thương phẩm với
thời gian đông tụ sữa 102
Bảng 4.41: Tổng hợp kết quả tái sử dụng của các lượng chế phẩm IM-2
khác nhau 107
Bảng 4.42: Hoạt độ đông tụ sữa của chế phẩm IP-2 108
Bảng 4.43: Thời gian đông tụ sữa của chế phẩm IP-2 ở nhiệt độ 25
0
C 109
Bảng 4.44: Mối tương quan giữa lượng mg
Pr-E
của SP thương phẩm với
thời gian đông tụ sữa 109
Bảng 4.45: So sánh hiệu quả đông tụ sữa bán liên tục giữa chế phẩm IM-2 với
chế phẩm IP-2 113
Bảng 4.46: Các yếu tố ảnh hưởng tới thời gian đông tụ sữa 114
Bảng 4.47: Tốc độ dòng chảy 22,2 ± 1,2 ml/phút ảnh hưởng đến thời gian
đông tụ sữa 115
Bảng 4.48: Tốc độ dòng chảy 13,3 ± 0,6 ml/phút ảnh hưởng đến thời gian

đông tụ sữa 116
Bảng 4.49: Tốc độ dòng chảy 8,5 ± 0,2 ml/phút ảnh hưởng đến thời gian
đông tụ sữa 118
Bảng 4.50: So sánh giữa hai phương pháp đông tụ sữa của chế phẩm IM-2 120

DANH MỤC ĐỒ THỊ & BIỂU ĐỒ
Trang

Đồ thò 4.1: Ảnh hưởng pH lên HĐc của pepsin 47
Đồ thò 4.2: Ảnh hưởng pH lên HĐc của chymotrypsin 47
Đồ thò 4.3: Ảnh hưởng pH lên HĐc của bromelain 48
Đồ thò 4.4: Ảnh hưởng pH lên HĐc của mucorrennin 48
Đồ thò 4.5: Ảnh hưởng pH lên HĐc của ferment 49
Đồ thò 4.6: Ảnh hưởng nhiệt độ lên HĐc của pepsin 50
Đồ thò 4.7: Ảnh hưởng nhiệt độ lên HĐc của chymotrypsin 50
Đồ thò 4.8: Ảnh hưởng nhiệt độ lên HĐc của bromelain 51
Đồ thò 4.9: Ảnh hưởng nhiệt độ lên HĐc của mucorrennin 51
Đồ thò 4.10: Ảnh hưởng nhiệt độ lên HĐc của ferment 52
Đồ thò 4.11: Khả năng bền nhiệt của pepsin theo thời gian 54
Đồ thò 4.12: Khả năng bền nhiệt của chymotrypsin theo thời gian 55
Đồ thò 4.13: Khả năng bền nhiệt của bromelain theo thời gian 56
Đồ thò 4.14: Tỷ lệ HĐc còn lại của 3 loại protease tại t
50%
58
Đồ thò 4.15: Tỷ lệ % HĐcCđ còn lại của các chế phẩm 64
Đồ thò 4.16: Mối quan hệ giữa HĐc còn lại và số lần tái sử dụng của các
loại chế phẩm CaAlg_ 73
Đồ thò 4.17: Mối quan hệ giữa tổng ĐVHĐ và lượng protein-enzyme cố đònh
trên các loại chế phẩm CaAlg_ 73
Đồ thò 4.18: Mối quan hệ giữa HĐc còn lại và số lần tái sử dụng của các

chế phẩm BaAlg_ 81
Đồ thò 4.19: Mối quan hệ giữa tổng ĐVHĐCđ và lượng protein-enzyme cố đònh
trên các loại chế phẩm BaAlg_ 81
Đồ thò 4.20: Ảnh hưởng pH, nồng độ protein-enzyme của DdE lên lượng
protein-enzyme cố đònh của chế phẩm IP-2 85

Đồ thò 4.21: Tỷ lệ % HĐCđ còn lại của các chế phẩm IP-2, BaAlg4,5,
CaAlg4,5 và AluPep 88
Đồ thò 4.22: Ảnh hưởng pH dung dòch cơ chất lên tỷ lệ % hoạt độ protease
còn lại của chế phẩm IP-2 và SP 89
Đồ thò 4.23: Ảnh hưởng nhiệt độ của dung dòch cơ chất lên tỷ lệ % hoạt độ
protease còn lại của chế phẩm IP-2 và SP 90
Đồ thò 4.24: Ảnh hưởng pH, nồng độ protein-enzyme của DdE lên lượng
protein–enzyme cố đònh của chế phẩm IM-2 96
Đồ thò 4.25: Mối quan hệ giữa thời gian phase 1 với thời gian đông tụ sữa
phase 2 101
Đồ thò 4.26: Mối quan hệ giữa thời gian phase 1 với tổng thời gian
đông tụ sữa 101
Đồ thò 4.27: Mối tương quan giữa tổng thời gian đông tụ sữa với số lần tái sử
dụng của 2 g chế phẩm IM-2 103
Đồ thò 4.28: Mối tương quan giữa tổng thời gian đông tụ sữa với số lần tái
sử dụng của 3 g chế phẩm IM-2 104
Đồ thò 4.29: Mối tương quan giữa tổng thời gian đông tụ sữa với số lần tái
sử dụng của 4 g chế phẩm IM-2 105
Đồ thò 4.30: Mối tương quan giữa tổng thời gian đông tụ sữa với số lần tái
sử dụng của 5 g chế phẩm IM-2 106
Đồ thò 4.31: Mối tương quan giữa tỷ lệ SM/ IM-2 với SM – IM-2 107
Đồ thò 4.32: Mối tương quan giữa tổng thời gian đông tụ sữa với số lần tái
sử dụng của 1,5 g chế phẩm IP-2 110
Đồ thò 4.33: Mối tương quan giữa số lần tái sử dụng với tổng thời gian đông tụ

sữa của 1,0 g chế phẩm IP-2 111
Đồ thò 4.34: So sánh tỷ lệ % suy giảm HĐc thủy phân với HĐcĐTS sau
các lần tái sử dụng của chế phẩm IP-2 112
Đồ thò 4.35: Tương quan giữa thời gian đông tụ sữa với thời gian kiểm tra 117
Đồ thò 4.36: Tỷ lệ % HĐcĐTS còn lại của SM thương phẩm và chế phẩm
IM-2 theo thời gian bảo quản tại nhiệt độ 4 – 7
0
C 121
Đồ thò 4.37: Tỷ lệ % HĐcĐTS còn lại của SM thương phẩm và chế phẩm
IM-2 theo thời gian bảo quản tại nhiệt độ 29 – 31
0
C 122
Đồ thò 4.38: Tỷ lệ % HĐcĐTS còn lại của SP thương phẩm và chế phẩm
IP-2 theo thời gian bảo quản tại nhiệt độ 4 – 7
0
C 122
Đồ thò 4.39: Tỷ lệ % HĐcĐTS còn lại của SP thương phẩm và chế phẩm
IP-2 theo thời gian bảo quản tại nhiệt độ 29 – 31
0
C 123
Biểu đồ 4.1: So sánh hiệu suất cố đònh, HĐc và lượng protein–enzyme của
các chế phẩm pepsin cố đònh trên các chất mang khác nhau 87
Biểu đồ 4.2: So sánh HĐr, Hiệu suất cố đònh và giá trò biến thiên HĐc của
các chế phẩm pepsin cố đònh trên các chất mang khác nhau 87
DANH MỤC HÌNH & SƠ ĐỒ
Trang

Hình 2.1: Sơ đồ cấu trúc acid L-guluronic và acid D-manuronic 9
Hình 2.2: Sơ đồ cấu trúc acid alginic 9
Hình 2.3: Liên kết hydrogen nội phân tử của của D-manuronic

và L-guluronic 10
Hình 2.4: Cấu trúc chitosan 11
Hình 3.1 : Cellulose bò oxide hóa bởi muối periodate 35
Hình 3.2 : Cố đònh enzyme trên cellulose hoạt hóa 35
Hình 4.1: Chế phẩm IM-2 bò kết dính do sữa đông tụ 119
Hình 4.2: Chế phẩm IM-2 bò kết dính thành khối trong cột do sữa đông tụ 119
Sơ đồ 2.1: Các phương pháp cố đinh enzyme 7
Sơ đồ 2.2: Enzyme cố đònh kiểu liên kết chéo 14
Sơ đồ 2.3: Enzyme cố đònh kiểu liên kết với chất mang 14
Sơ đồ 2.4: Enzyme cố đònh kiểu nhốt 18
Sơ đồ 2.5: Quá trình đông tụ sữa 25

127
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ:
1. Đồng Thò Thanh Thu và Mai Ngọc Dũng, 2004, SỰ CỐ ĐỊNH ENZYM
PEPSIN TRÊN MÀNG CALCIUM ALGINATE BẰNG PHƯƠNG PHÁP BẪY,
Hội nghò Khoa học lần thứ 4 ĐH Khoa học Tự nhiên, ĐHQG TPHCM, tr 190.
2. Đồng Thò Thanh Thu và Mai Ngọc Dũng, 2004, SỰ CỐ ĐỊNH ENZYM
PEPSIN TRÊN HẠT CALCIUM ALGINATE BẰNG PHƯƠNG PHÁP BẪY VÀ
HẤP PH, Hội nghò Khoa học lần thứ 4 ĐH Khoa học Tự nhiên, ĐHQG
TPHCM, tr 191.
3. Mai Ngọc Dũng, 2006, XÁC ĐỊNH HIỆU SUẤT CỐ ĐỊNH PROTEIN –
ENZYM VÀ HOẠT ĐỘ RIÊNG CỦA BA LOẠI ENZYM CỐ ĐỊNH TRÊN HẠT
CALCIUM ALGINATE, Hội nghò Khoa học lần thứ 5 ĐH Khoa học Tự nhiên,
ĐHQG TPHCM, tr 374.
4. Mai Ngọc Dũng, 2007, THỦY PHÂN SACCHAROSE BẰNG INVERTASE CỐ
ĐỊNH TRÊN HẠT CALCIUM ALGINATE, Tạp chí Phát triển Khoa học và
Công nghệ, ĐHQGTP Hồ Chí Minh, tập 11, tr 49 – 58.
5. Mai Ngọc Dũng và Đồng Thò Thanh Thu, 2008, NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG
THỦY PHÂN ALBUMIN CỦA PROTEASE CỐ ĐỊNH, Hội nghò Khoa học lần

thứ 6 ĐH Khoa học Tự nhiên, ĐHQG TPHCM, tr 301.
6. Mai Ngọc Dũng và Đồng Thò Thanh Thu, 2009, MUCORRENNIN
IMMOBILIZED ON ACTIVATED CALCIUM ALGINATE BEAD AND MILK
COAGULATION, Hội nghò Công nghệ Sinh học Toàn quốc Khu vực Phía nam
2009, tr 787 – 792.
7. Mai Ngọc Dũng và Đồng Thò Thanh Thu, 2009, CỐ ĐỊNH PEPSIN TRÊN
HẠT CALCIUM ALGINATE HOẠT HÓA VÀ ỨNG DỤNG ĐÔNG TỤ SỮA.
Hội nghò Công nghệ Sinh học Toàn quốc 2009, tr 546-550.

MỤC LỤC
Trang
Lời cam đoan
Lời cám ơn
Bảng chữ viết tắt
Danh mục bảng
Danh mục đồ thò và biểu đồ
Chương 1: Mở đầu
1

Chương 2: Tổng quan tài liệu
3

2.1. Lược sử về enzyme cố đònh 3
2.2. Các nghiên cứu cố đònh protease 5
2.2.1. Các nghiên cứu cố đònh protease ở Việt Nam 5
2.2.2. Các nghiên cứu cố đònh protease ở nước ngoài 5
2.3. Sơ lược về các phương pháp và vật liệu cố đònh enzyme 6
2.3.1. Tính chất của chất mang dùng để cố đònh enzyme 7
2.3.2. Các phương pháp cố đònh enzyme 13
2.4. Protease trong công nghiệp thực phẩm 19

2.5. Sơ lược quy trình sản xuất fromage 22
2.6. Tính chất của một số protease thương phẩm (sử dụng trong đề tài
nghiên cứu) 25
Chương 3: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
28

Sơ đồ nghiên cứu 28
3.1. Vật liệu và thiết bò 29

3.2. Các phương pháp nghiên cứu 29
Các phương pháp bố trí thí nghiệm
3.2.1. Khảo sát ảnh hưởng của pH lên hoạt độ protease thương phẩm 29
3.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ lên hoạt độ protease thương
phẩm 30
3.2.3. Tuyển chọn protease đông tụ sữa và protease thủy phân
protein 30
3.2.4. Khảo sát khả năng bền nhiệt của protease theo thời gian 31
3.2.5. Cố đònh enzyme theo phương pháp hấp phụ
(Adsorption method) 32
3.2.6. Cố đònh enzyme theo phương pháp nhốt
(Entrapment method) 32
3.2.7. Cố đònh enzyme lên hạt calcium alginate hoạt hóa theo phương
pháp liên kết đồng hóa trò (Covalent binding) 34
3.2.8. Xác đònh hiệu suất cố đònh enzyme 35
3.2.9. Nghiên cứu khả năng tái sử dụng protease cố đònh 36
3.2.10. Nghiên cứu tốc độ dòng chảy của cơ chất ảnh hưởng lên hoạt
tính enzyme cố đònh 38
3.2.11. Nghiên cứu sự ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian bảo quản
lên hoạt tính enzyme tự do và enzyme cố đònh tương ứng 39
Các phương pháp phân tích

3.2.12. Xác đònh hàm lượng protein theo phương pháp Lowry 39
3.2.13. Xác đònh hoạt độ protease theo phương pháp đo OD ở bước
sóng UV với λ = 280 nm 40
3.2.14. Xác đònh hoạt độ đông tụ sữa 41
3.2.15. Xác đònh nitrogen tổng số “N
T
” theo phương pháp Kjeldahl 42
3.2.16. Xác đònh nitrogen formol “N
F
” (phương pháp Sorensen) 43
3.2.17. Xác đònh sự tương quan giữa giá trò OD (λ = 280 nm) với các
nồng độ protein-enzyme khác nhau của protease thương phẩm 44
Chương 4: Kết quả và Biện luận
45

4.1. Một số nghiên cứu sinh hóa của protease thương phẩm 45
4.1.1. Xác đònh hàm lượng protein-hòa tan của 5 loại protease
thương phẩm 45

4.1.2. Xác đònh hoạt độ thủy phân albumin 2% (w/v) của 5 loại
protease thương phẩm 45
4.1.3. Ảnh hưởng pH lên hoạt độ thủy phân albumin 2% của 5 loại
protease thương phẩm 46
4.1.4. Ảnh hưởng nhiệt độ lên hoạt độ thủy phân albumin 2% của
5 loại protease thương phẩm 49
4.1.5. Khả năng bền nhiệt của pepsin, chymotrypsin và bromelain
theo thời gian 53
4.1.6. Xác đònh hoạt độ đông tụ sữa của 5 loại protease thương
phẩm 58
4.1.7. Tuyển chọn protease ứng dụng cho thủy phân protein và

đông tụ sữa 59
4.2. Khảo sát sự cố đònh pepsin trên các chất mang khác nhau 60
4.2.1. Xây dựng đồ thò biểu thò sự phụ thuộc nồng độ protein–enzyme
của pepsin
TP
và mucorrennin
TP
vào giá trò OD với λ = 280 nm 60
4.2.2. Cố đònh pepsin trên chất mang vô cơ theo phương pháp
hấp phụ 61
4.2.3. Cố đònh pepsin trên chất mang hữu cơ theo phương pháp nhốt 65
4.2.4. Cố đònh pepsin trên hạt calcium alginate hoạt hóa bởi muối
periodate theo phương pháp liên kết đồng hóa trò 83
4.2.5. Ảnh hưởng pH và nhiệt độ của cơ chất lên hoạt độ chế phẩm
IP-2 (Pepsin đã cố đònh trong hạt calcium alginate đã được oxide
hóa) 89
4.2.5.1. So sánh ảnh hưởng pH của cơ chất lên hoạt độ chế phẩm
IP-2 và pepsin thương phẩm dạng hòa tan (SP) 91
4.2.5.2. So sánh ảnh hưởng nhiệt độ của dung dòch cơ chất lên
hoạt độ chế phẩm IP-2 và SP 92
4.2.5.3. Nghiên cứu khả năng tái sử dụng của chế phẩm IP-2
trong thủy phân protein 93
4.3. Cố đònh mucorrennin trên hạt calcium alginate hoạt hóa bởi muối
periodate theo phương pháp liên kết đồng hóa trò 94
4.3.1. Nghiên cứu ảnh hưởng pH của DdE tới hiệu suất cố đònh
protein của chế phẩm IM-2 (Mucorrennin đã cố đònh trong hạt
calcium alginate đã được oxide hóa) 94
4.3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ protein của DdE tới hiệu suất
cố đònh protein của chế phẩm IM-2 95
4.3.3. Xác đònh hiệu suất cố đònh HĐĐTS của chế phẩm IM-2 96

4.4. Nghiên cứu khả năng tái sử dụng của chế phẩm IM-2 và IP-2
trong quá trình đông tụ sữa 97
4.4.1. Nghiên cứu khả năng tái sử dụng của chế phẩm IM-2 trong quá
trình đông tụ sữa theo phương pháp bán liên tục 97
4.4.2. Nghiên cứu khả năng tái sử dụng của chế phẩm IP-2 trong quá
trình đông tụ sữa theo phương pháp bán liên tục 98
4.4.3. So sánh hiệu quả đông tụ sữa bán liên tục giữa chế phẩm IM-2
với chế phẩm IP-2 113
4.4.4. Nghiên cứu khả năng đông tụ sữa liên tục của chế
phẩm IM-2 114
4.4.5. So sánh hiệu quả của hai phương pháp đông tụ sữa liên tục
và bán liên tục của chế phẩm IM-2 120
4.5. So sánh ảnh hưởng thời gian và nhiệt độ bảo quản lên hoạt độ của
các chế phẩm enzyme cố đònh và enzyme hòa tan 121
4.5.1. Chế phẩm IM-2 và SM thương phẩm 121
4.5.2. Chế phẩm IP-2 và SP thương phẩm 122
Chương 5: Kết luận và đề nghò
124

Danh mục các công trình đã công bố
Tài liệu tham khảo
Phụ lục
1
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
Enzyme thủy phân (Hydrolase) là một trong nhóm enzyme quan trọng trong
công nghệ thực phẩm, nước giải khát, dệt, thuộc da, dược phẩm … Trong công
nghệ thực phẩm nhóm enzyme được sử dụng nhiều nhất gồm có: amylase được
ứng dụng trong thủy phân tinh bột và tạo ra sản phẩm glucose dùng làm nguyên
liệu lên men cho công nghệ rượu bia Protease được sử dụng nhiều trong công
nghệ thòt đóng hộp, fromage… Invertase được ứng dụng trong thủy phân

saccharose tạo siro đường nghòch đảo phục vụ cho công nghệ bánh kẹo, nước
giải khát… Gluco-isomerase chuyển đổi glucose thành fructose để tăng độ ngọt
của sản phẩm đường. Ngoài các enzyme thủy phân vừa nêu trên còn có các
enzyme thủy phân khác như lactase, lipase… được ứng dụng trong nhiều lónh vực
khác nhau của công nghệ thực phẩm.
Đầu thế kỷ 20, Nelson và Griffin đã nghiên cứu thành công việc cố đònh
invertase trên than hoạt tính và từ đó đã mở ra một lónh vực mới về enzyme cố
đònh. Kể từ 1916 cho tới nay, các công trình nghiên cứu về enzyme cố đònh và
chất mang không ngừng phát triển. Ngày nay, enzyme cố đònh được ứng dụng
trong nhiều lónh vực công nghệ khác nhau như thực phẩm, dược phẩm, nước giải
khát, xử lý nước thải Nhóm enzyme tan và cố đònh được sử dụng nhiều nhất
cho công nghệ thực phẩm thuộc nhóm enzyme thủy phân. Các enzyme cố đònh
được sản xuất và thương mại hóa kể từ thập niên 1980 đến nay bao gồm
invertase, gluco-isomerase, gluco-amylase, lactase, aminoacylase, hydantoinase,
fumarase và aspartase.
Protease là enzyme thủy phân được sử dụng khá phổ biến trong công nghệ
thực phẩm. Hiện nay protease cố đònh vẫn còn được tiếp tục nghiên cứu nhưng
chủ yếu là ứng dụng cho lónh vực xét nghiệm sinh học và một phần dược phẩm.
Việc ứng dụng protease cố đònh cho công nghệ thực phẩm còn rất nhiều hạn
2
chế, các công trình nghiên cứu protease cố đònh được công bố hiện nay thường
tập trung vào lónh vực dược phẩm hoặc nghiên cứu khả năng cố đònh của
protease trên các vật liệu mới.

Qua những vấn đề vừa nêu ở trên, chúng tôi chọn đề tài “NGHIÊN CỨU CỐ
ĐỊNH PROTEASE VÀ ỨNG DỤNG TRONG LĨNH VỰC CÔNG NGHỆ THỰC
PHẨM” với mục đích là tuyển chọn loại protease (pepsin, chymotrypsin,
mucorrennin, ferment và bromelain) có hoạt độ thủy phân cao nhất và tỷ lệ hoạt
độ đông tụ sữa trên hoạt độ thủy phân cao nhất để cố đònh trên các chất mang
khác nhau. Ứng dụng chế phẩm protease cố đònh trong quá trình thủy phân

protein và đông tụ sữa theo phương pháp bán liên tục và liên tục.
Các bước thí nghiệm bao gồm:
− Tuyển chọn protease thương phẩm.
− Tuyển chọn chất mang cố đònh đạt hiệu suất cố đònh cao nhất.
− Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cố đònh protease.
− Ứng dụng chế phẩm các chế phẩm protease cố đònh trong quá trình thủy
phân protein và đông tụ sữa.
− Xác đònh nhiệt độ và thời gian bảo quản các chế phẩm protease cố đònh.
Kết quả nghiên cứu đã cho thấy pepsin và mucorrennin được cố đònh trên bề
mặt hạt calcium alginate hoạt hóa có hoạt độ cao nhất trong các chế phẩm
protease cố đònh. Những thành công mới trong luận án là tạo được hạt calcium
alginate hoạt hóa dùng làm chất mang để cố đònh pepsin và mucorrennin, xác
đònh được thời gian tối ưu của phase1 trong quá trình đông tụ sữa và ứng dụng
thành công trong việc tái sử dụng chế phẩm enzyme cố đònh trong quá trình
đông tụ sữa mà protease–hòa tan hoàn toàn không có khả năng này.
3
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Lược sử về enzyme cố đònh
Enzyme cố đònh là những enzyme có thể liên kết với chất mang và có khả
năng xúc tác phản ứng chuyển đổi các phân tử cơ chất thành các sản phẩm. Năm
1916 khi Nelson và Griffin thành công trong nghiên cứu cố đònh invetrase trên
than hoạt tính và Al(OH)
3
bằng phương pháp hấp phụ, từ năm 1940 – 2005 các
nhà nghiên cứu đã tìm kiếm các vật liệu mới và phương pháp trong nghiên cứu
cố đònh enzyme với mục đích nâng cao hoạt tính enzyme cố đònh so với enzyme
hòa tan. Các nghiên cứu về chất mang và phương pháp cố đònh enzyme từ 1940
– 2005 được trình bày ở bảng 2.1
Bảng 2.1: Các chất mang và phương pháp cố đònh enzyme được nghiên cứu
từ năm 1940 đến 2005 [23]

Thập
niên
Vật liệu
Phương pháp
cố đònh enzyme
1940
Thủy tinh, nhôm, thủy tinh phủ hợp chất kỵ
nước.
Hấp phụ.


1950
− Polymer tự nhiên và dẫn xuất : Cellulose và
DEAE-cellulose.
− Polymer tổng hợp : Amberlite, diaion,
dowex, polystyrene, polyacrylic.
− Chất vô cơ : Carbon, silica, kaolinite, clay
(đất sét).


Hấp phụ, liên kết
đồng hoá trò và nhốt.


1960
− Polymer tự nhiên và dẫn xuất : Tinh bột,
sephadex, sepharose và DEAE-cellulose.
− Polymer tổng hợp : Polyacrylamide,
polyvinyl alcohol, nylon, polystyrene.
− Chất mang bán tổng hợp : Collodion,

nitrocellulose.
− Chất vô cơ : Carbon, silica, kaolinite, clay
và hydroxyapatite.


Hấp phụ, liên kết
đồng hoá trò, nhốt và
vi bao.
4

Thập
niên
Vật liệu
Phương pháp
cố đònh enzyme



1970
− Hoạt hoá các chất mang và tạo thành nhóm
chức năng có khả năng liên kết với enzyme.

− Sử dụng glutaraldehyde liên kết chéo giữa
enzyme với enzyme hình thành thể màng
enzyme (plastic enzyme).
− Các polymer tự nhiên như gelatin, alginate,
agarose, collagen …
Liên kết đồng hoá trò.

Liên kết chéo


Nhốt hoặc phối hợp kỹ
thuật nhốt với liên kết
đồng hoá trò.
1980
Tổng hợp vi hạt, bắt đầu sản xuất chất mang dưới dạng polymer hoá học
và sinh học theo quy mô công nghiệp.

1990 –
2005
Cải tiến và phát triển kỹ thuật “plastic enzyme”, phát triển chất mang
dạng vi sợi “tentacle carrier” và phát triển kỹ thuật nhốt enzyme trong
vi hạt.
Hiện nay enzyme cố đònh được sử dụng khá phổ biến trong công nghiệp
thực phẩm, nước giải khát, dược phẩm… vì chúng có những ưu điểm như sau: khả
năng dễ tách ra khỏi hỗn hợp phản ứng do đó không sợ trộn lẫn vào sản phẩm
cuối cùng (ưu điểm chính), có thể ngừng quá trình phản ứng ở bất kỳ giai đoạn
nào khi tách enzyme cố đònh ra khỏi cơ chất. Ví dụ khi muốn thu hồi các dòch
thủy phân các mức độ khác nhau của protein [6] ta có thể ngừng phản ứng bằng
cách tách enzyme cố đònh ra khỏi cơ chất. Ví dụ
Protein → Peptide (M lớn) *→ Peptide (M nhỏ) *→ Amino acid tự do *
“*” vò trí tách enzyme ra khỏi cơ chất để thu nhận sản phẩm.
Enzyme cố đònh có khả năng tái sử dụng, có độ bền vững tương đối cao vì
vậy chúng rất thuận lợi trong quá trình sử dụng liên tục và tự động hóa. Tuy
nhiên enzyme cố đònh có những nhược điểm như sau: giá thành enzyme cố đònh
cao hơn so với enzyme hòa tan, hoạt độ riêng của enzyme cố đònh thấp hơn hoạt
5
độ riêng của enzyme hòa tan và công nghệ sản xuất sẽ bò thay đổi một phần
hoặc gần như toàn bộ khi sử dụng enzyme cố đònh trong quy trình sản xuất [6],
[75].

2.2. Các nghiên cứu cố đònh protease
2.2.1. Các nghiên cứu cố đònh protease ở Việt Nam
Ở Việt Nam, những nghiên cứu cố đònh enzyme mới bắt đầu ở những
năm của thập niên 1990. Riêng các nghiên cứu cố đònh protease chỉ dừng
lại ở mức nghiên cứu các chất mang có khả năng cố đònh enzyme và tái sử
dụng theo tiêu chí xác đònh hoạt độ chung. Nguyễn Anh Dũng (Luận án
Tiến só, Đại học Khoa học Tự nhiên TpHCM, 1999) đã thành công trong
việc cố đònh urease, trypsin và cellulase trên vật liệu là tinh bột dựa trên kỹ
thuật chiếu xạ để ghép acrylamide với tinh bột với mục đích là nghiên cứu
chế tạo chất mang mới và rẻ tiền. Các công trình nghiên cứu khác chủ yếu
là bước đầu cố đònh enzyme trên các chất mang khác nhau như: Lâm Kim
Châu (Đề tài cấp trường Đại học Khoa học Tự nhiên, 2002) bước đầu khảo
sát sự cố đònh bromelain trên chất mang như diatomite, CMC. Nguyễn
Ngọc Mai (Luận văn Thạc só, Đại học Khoa học Tự nhiên TpHCM, 2005)
bước đầu khảo sát sự cố đònh amylase và protease được tách chiết từ canh
trường nấm mốc trên các chất mang như diatomite, chitosan. Trần Anh
Phước (Luận văn Thạc só, Đại học Khoa học Tự nhiên TpHCM, 2005) bước
đầu khảo sát sự cố đònh protease được tách chiết từ canh trường nấm mốc
trên các chất mang như diatomite, CMC, chitosan.
2.2.2. Các nghiên cứu cố đònh protease ở nước ngoài
Các công trình nghiên cứu ở nước ngoài thường tập trung vào lónh
vực chế tạo chất mang mới với enzyme cố đònh là protease hoặc ứng dụng
trong dược phẩm như: Sarah Afaq và Jawaid Iqbal (2001) đã nghiên cứu cố
6
đònh papain trên gel chelating sepharose được hoạt hóa bằng ion Cu
2+
với
mục đích là nghiên cứu khả năng cố đònh papain cao nhất trên một lượng
chất mang ít nhất nhưng về mặt ứng dụng thì tác giả không đề cập tới mà
chỉ quan tâm tới giá thành của chất mang khi ứng dụng cố đònh enzyme

[11]. Renato Froidevaux, Nama Nedjar-Arroume, Luc Choisnard, Didier
Guillochon và Muriel Bigan (2001) đã nghiên cứu khả năng thủy phân
hemoglobin của pepsin cố đònh với mục đích là so với pepsin hòa tan. Việc
so sánh chủ yếu là sản phẩm tạo thành có phân đoạn theo yêu cầu của công
trình nghiên cứu là LVV-haemorphin-7 và VV-haemorphin-7 [36]. Sun
Sufang, Yang Gengliang, Liu Haiyan,

Sun Hanwen và Liu Cuifen (2002)
đã nghiên cứu cố đònh papain trên gel aminopropylsilica với mục đích thí
nghiệm là tìm ra một một loại chất mang mới khá rẻ tiền, có khả năng ứng
dụng để cố đònh các loại enzyme khác và ứng dụng trong tách chiết dược
phẩm ở mức độ công nghiệp [74]. Liang Ding, Zihua Yao, Tong Li, Qiang
Yue và Jia Chai (2002) đã nghiên cứu cố đònh papain trên hạt resin methyl
methacrylate-divinyl benzene được hoạt hóa bởi glutaraldehyde với mục
đích là so sánh papain cố đònh trên các chất mang khác như hạt silica, chitin
và chitosan [31]. Mayur G. Sankalia,

Rajshree C. Mashru, Jolly M. Sankalia
và Vijay B.Sutariya (2005) đã nghiện cứu cố đònh papain trong hạt alginate
bằng phương nhốt và ứng dụng trong dược phẩm [70]. Samia A. Ahmed,
Shireen A. Saleh và Ahmed F. Abdel-Fattah (2007) đã nghiên cứu tính ổn
đònh protease kiềm tính của Bacillus licheniformis ATCC 21415 cố đònh và
cải biến với mục đích thí nghiệm là so sánh hiệu suất cố đònh, hoạt độ cố
đònh … của các chế phẩm protease cố đònh [12].
2.3. Sơ lược về các phương pháp và vật liệu cố đònh enzyme
Các phương pháp cố đònh enzyme được thể hiện ở sơ đồ 2.1 như sau:
7
Các phương pháp cố đònh enzyme
Immobilization methods for enzymes



Phương pháp đối với enzyme không tan Phương pháp đối với enzyme tan
Methods for insoluble enzymes Method for soluble enzymes


Liên kết (Bind) Nhốt (Entrapping) Màng siêu lọc
Modified biocatalyst Free biocatalyst Ultrafiltratiom membranes


Hollow firber devices


Liên kết Liên kết Nhốt trong gel Nhốt trong sợi Vi nang
chéo chất mang Gel Firber Micro-
Cross-Linking Carrier-Binding Entrapping Entrapping capsulation



Hấp phụ vật lý Liên kết ion Liên kết kim loại Liên kết đồng hóa trò
Physical adsorption Ionic binding Metal binding Covalent binding
Sơ đồ 2.1: Các phương pháp cố đònh enzyme [26]
Việc chọn phương pháp cố đònh enzyme sẽ phụ thuộc vào mục đích sử dụng
và cần cân nhắc kỹ lưỡng trong toàn bộ việc thiết kế tiến trình cố đònh enzyme.
Những phương pháp tổng quát, các loại chất mang được sử dụng và sự tương tác
chất mang với enzyme và cơ chất sẽ ảnh hưởng tới tính chất của enzyme cố
đònh.
2.3.1. Tính chất của chất mang dùng để cố đònh enzyme
Chất mang dùng trong cố đònh enzyme được chia thành hai nhóm: Các
polymer hữu cơ (polymer tự nhiên và polymer tổng hợp) và các chất mang vô cơ.
2.3.1.1. Các chất mang polymer hữu cơ

− Polymer tự nhiên (natural polymer): Agarose là vật liệu ổn đònh, đồng
nhất, dễ tạo hạt nhưng giá thành khá cao nên agarose chỉ được dùng
8
trong nghiên cứu y học. Cellulose và các dẫn xuất như CM–cellulose,
DEAE–cellulose có tính chất cơ lý khá tốt, giá rẻ nhưng không đồng
nhất và không ổn đònh nên chỉ sử dụng ở dạng sợi và dạng vi hạt.
Alginate và carrageenan là hai vật liệu mới, cả hai vật liệu này có khả
năng tạo hạt hoặc màng trong dung dòch CaCl
2
nhưng lại không ổn đònh
trong môi trường có phosphate. Tinh bột là vật liệu phong phú và rẻ tiền
nhưng có nhược điểm là độ trương còn hạn chế và thiếu nhóm chức
năng có thể liên kết với enzyme, vì vậy khả năng cố đònh và hoạt tính
của enzyme cố đònh thấp. Chitin và chitosan là vật liệu có nhiều triển
vọng trong cố đònh enzyme và tế bào vì có cấu trúc siêu lỗ, dễ tạo
màng, tạo hạt, khả năng hấp phụ tốt nhưng có một số nhược điểm là độ
trương kém, diện tích bề mặt tiếp xúc nhỏ và dễ vỡ. Chất mang là
protein thường dùng là gelatin, keratin, albumin, collagen. Vật liệu
thuộc nhóm này thường dễ tạo màng, tạo hạt. Protein có nhóm chức
năng –NH
2
và vì vậy thường sử dụng nhốt enzyme trong khuôn gel với
tác nhân khâu mạch là glutaraldehyde nhưng chúng có một số nhược
điểm là thường kém bền, dễ nhiễm khuẩn và gây ra phản ứng miễn dòch
với cơ thể khi sử dụng trên người hoặc động vật [8], [75].
− Khái quát tính chất vật lý và hoá học của alginate và chitosan (sử
dụng trong đề tài nghiên cứu)
− Alginate: Ngày nay, alginate được ứng dụng rộng rãi trong công
nghiệp thực phẩm, dược, y tế, công nghiệp dệt, sản xuất giấy Đặc
điểm của alginate là dẻo, ổn đònh, dễ tạo dạng hạt, màng và sợi.

Nguồn thu nhận alginate thường là những loài tảo biển. Tính chất
alginate phụ thuộc vào tỷ lệ acid D-manuronic (M) và acid L-
guluronic (G) tham gia vào thành phần cấu tạo alginate. Calcium
9
alginate được sử dụng rộng rãi, sản lượng tiêu thụ trên thế giới gần
như ngang bằng với polyacrylamide, riêng barium alginate thì chưa
sử dụng rộng rãi. Tuy nhiên khác với gel polyacrylamide, sự gel hoá
của calcium alginate hoặc barium alginate không phụ thuộc vào sự
hình thành cầu nối cộng hoá trò giữa các chuỗi polymer mà các chuỗi
polymer được nối với nhau nhờ ion calcium hoặc barium. Vì vậy, quá
trình tạo hạt, màng và sợi xảy ra trong điều kiện nhẹ nhàng và bảo
đảm được sự ổn đònh hoạt tính của enzyme cố đònh so với enzyme
hòa tan. Alginate là một polymer mạch thẳng không phân nhánh
gồm hai thành phần là acid D-manuronic (M) và acid L-guluronic
(G). Trong tự nhiên alginate thường ở dạng muối sodium, alginate có
thể được tạo thành giữa các acid D-manuronic (M) liên kết với nhau
theo kiểu β 1 - 4 hoặc các acid L-guluronic (G) liên kết với nhau theo
kiểu α 1 - 4 hoặc giữa acid D-manuronic với L-guluronic. Cấu trúc
hóa học của acid L-guluronic và D-manuronic thể hiện ở hình 2.1 và
alginate hoặc acid alginic được thể hiện ở hình 2.2.


Acid L-guluronic Acid D-manuronic
Hình 2.1: Sơ đồ cấu trúc acid L-guluronic và acid D-manuronic [24].

Hình 2.2: Sơ đồ cấu trúc acid alginic [24]
10
Phản ứng tạo thành sodium alginate: Acid alginic + Na
+
→ Sodium

alginate. D-manuronic và L-guluronic không kết hợp một cách ngẫu nhiên
mà tùy thuộc vào nguồn tảo. Alginate bao gồm những thành phần tương tự
hoặc khác nhau (MMMMMM, GGGGGG, GMGMGMGM), mỗi loại
alginate đều có đặc tính cấu trúc khác nhau tùy thuộc từng loài tảo
(alginate có hàm lượng G cao hơn M sẽ cho loại gel đặc hơn dựa trên tỷ lệ
M/G). Số lượng G và M tham gia vào cấu trúc alginate có thể từ 50 đến
100.000 phân tử. Ngoài liên kết đồng hóa trò giữa G với G, giữa M với M và
giữa G với M, trong cấu trúc alginate còn có liên kết hydrogen. Liên kết
hydrogen nội phân tử trong chuỗi M, giữa nhóm hydroxyl thứ 3 của phân tử
M
1
với oxygen của phân tử M
2
và tạo thành chuỗi xoắn helix theo cấu trúc
“3-fold left-handed helix”. Đối với chuỗi G, liên kết hydrogen giữa nhóm
carboxyl của phân tử G
1
với nhóm hydroxyl thứ 2 của phân tử G
2
(chính
yếu), có thể nhóm hydroxyl thứ 3 (thứ yếu) và tạo thành cấu trúc “2-fold
screw helix”. Đối với chuỗi có sự tham gia M và G thì liên kết hydrogen
xảy ra giữa nhóm carboxyl của M với nhóm hydroxyl thứ 2 và thứ 3 của G,
liên kết này mang tính tự do và đa dạng hơn. Liên kết hydrogen nội phân tử
của D-manuronic và L-guluronic được thể hiện ở hình 2.3.


Acid D-manuronic Acid L-guluronic
Hình 2.3:
Liên kết hydrogen nội phân tử của của D-manuronic và L-guluronic [24]

11
Sodium alginate dễ dàng phản ứng trao đổi ion với các ion như
magnesium, barium, calcium Phản ứng như sau:
2Na(Alginate) + Ca
++
→ Ca(Alginate)
2
+ 2Na
+
.
Barium alginate, calcium alginate và strontium alginate không tan
trong nước nhưng magnesium alginate lại tan trong nước.
Sodium alginate thông thường ở dạng bột hoặc hạt màu vàng ngà,
tan trong nước nhưng không tan trong alcohol, chloroform và ether. Công
thức phân tử sodium alginate : (C
6
H
7
NaO
6
)
n
, trung bình trọng lượng phân tử
alginate vào khoảng từ 20.000 đến 65.000 Da. Calcium alginate thông
thường có màu trắng hoặc hơi vàng ngà, trọng lượng phân tử trung bình vào
khoảng 20.000 đến 65.000 Da và công thức phân tử (C
6
H
7
Ca

1/2
O
6
)
n
.
Calcium alginate không tan trong nước và ether, tan nhẹ trong alcohol, tan
chậm trong dung dòch sodium polyphosphate (NaPO
3
)
n
, sodium carbonate.
− Chitosan: Hiện nay, chitin và chitosan được sử dụng rộng rãi trong việc
hấp phụ các kim loại nặng trong lãnh vực xử lý môi trường. Chitosan
còn được ứng dụng trong dược phẩm, loại bỏ phosphorus, muối kim loại
nặng, dầu trong quá trình lọc nước.
Chitosan được hình thành do deacetyl hóa chitin, chitosan có cấu trúc
dạng polymer mạch thẳng của N – acetyl – D glucosamine, các N – acetyl
– D – glucosamine liên kết theo dạng β 1 – 4. Chitosan là một polymer điện
tích dương sinh học và cấu trúc được thể hiện ở hình 2.4.



Hình 2.4: Cấu trúc chitosan [34]
O
O
H
OH
CH
2

OH
O
H
H
NH
2
OH
CH
2
OH
O
NH
2
n

×