Nghiên cứu thu nhận dịch đạm thủy phân từ xương heo bằng phương pháp enzyme

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGÔ PHƯỚC THỊNH

NGHIÊN CỨU THU NHẬN DỊCH ĐẠM
THỦY PHÂN TỪ XƯƠNG HẺO BẰNG
PHƯƠNG PHÁP ENZYME

Chuyên ngành : Công Nghệ Thực Phẩm
Mã số: 60540101

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2019


CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - ĐẠI HỌC QUỐC GIA TPHCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học: GS.TS Đống Thị Anh Đào

Cán bộ chấm nhận xét 1: TS. Nguyễn Thị Hiền

Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. Lê Ngọc Liễu

Luận văn tốt nghiệp được bảo vệ tại trường Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc gia
TPHCM
Thời gian bảo vệ: 10/07/2019
Thành phần hội đồng đánh giá luận văn bao gồm:
1. Chủ tịch hội đồng:

TS. Trần Bích Lam

2. Phản biện 1 :

TS. Nguyễn Thị Hiền

3. Phản biện 2 :
4. ủy viên:

TS. Lê Ngọc Liễu
TS. Nguyễn Hoài Hương

5. ủy viên, thư ký:

PGS. TS Trần Thị Ngọc Yền

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận
văn đã được sửa chữa (nếu có).

TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

ii


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TPHCM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Học viên thực hiện: Ngô Phước Thịnh

MSHV: 1770585

Ngày, tháng, năm sinh: 01/02/1992

Nơi sinh: Bến Tre

Chuyên nghành: Công Nghệ Thực Phẩm

Mã số: 60540101
L Tên đề tài: Nghiên cứu thu nhận dịch đạm thủy phân từ xương heo bằng phương pháp enzyme
II. Nhiệm vụ luận văn
-

Tổng quan về protein và các phương pháp thu nhận protein từ nguyên liệu động vật.

-

Phân tích thành phần hóa học cơ bản của xương heo.

-

Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hầm xương (xử lý nhiệt): thời gian hầm, tỷ lệ
xương/ nước.

-

Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân xương bằng enzyme: pH dung dịch
đệm, nhiệt độ thủy phân, thời gian thủy phân, tỷ lệ enzyme /cơ chất (v/w pro). Tối ưu hóa các
yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân để hiệu suất thu nhận protein hòa tan cao nhất.

-

Xác định phân tử lượng peptide và thành phần acid amin trong dịch thủy phân ở điều kiện tối
ưu trên.

-

Đánh giá cảm quan dịch thủy phân, khảo sát hàm lượng chất khô, hàm lượng lipit sót trong
dịch thủy phân.

III. Ngày giao nhiệm vụ: 11/02/2019
IV. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 2/6/2019
V. Cán bộ hướng dẫn hướng dẫn: GS.TS Đống Thị Anh Đào
Tp. HCM, ngày tháng năm 2019
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

(Họ tên và chữ ký)

(Họ tên và chữ ký)

iii

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành tốt công trình nghiên cứu khoa học này, lời đầu tiên tôi xin chân thành cảm ơn Bộ môn
Công nghệ thực phẩm, Khoa Kỹ thuật hóa học, Trường Đại học Bách khoa TP. Hồ Chí Minh đã tạo
mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận văn.
Xin chân thành cảm ơn các quý thầy cô của Bộ môn Công nghệ thực phẩm đã truyền đạt những kiến
thức bổ ích và giải đáp những thắc mắc trong suốt thời gian học.
Đặc biệt, tôi xin gửi lời cảm ơn và tri ân sâu sắc đến cô GS.TS Đống Thị Anh Đào đã giao cho tôi đề
tài này, chỉ dẫn tận tình, định hướng rõ ràng để tìm ra phương pháp giải quyết vấn đề một cách khoa
học và hiệu quả nhất.
Tôi xin chân thành cảm ơn cô Nguyễn Thị Nguyên - Quản lý phòng thí nghiêm B10 đã tạo mọi điều
kiện về cơ sở vật chất, trang thiết bị để tôi có thể tiến hành thí nghiệm luận văn.
Bên cạnh đó, tôi cũng xin cảm ơn các anh chị, các bạn học viên cao học, các em sinh viên đã gắn bó
và giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện luận văn.
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, cùng bạn bè đã hỗ trợ, khích lệ tinh thần và bên cạnh
tôi những lúc khó khăn nhất.
Kính chúc sức khỏe đến các quý thầy cô, gia đình và bạn bè.
Trân trọng cảm ơn!

TP. Hồ Chi Minh, ngày 02 tháng 07 năm 2019
Học viên thực hiện

Ngô Phước Thịnh

iv


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu độc lập riêng của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong

luận văn là trung thực và chưa được công bố trong các công trình khác. Trong quá trình viết bài, các
tài liệu tham khảo liên quan đã được trích dẫn nguồn cụ thể và rõ ràng theo đúng yêu cầu. Nếu không
đúng như đã nêu, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về đề tài của mình.
Tác giả luận văn

V


TÓM TẮT LUẬN VĂN
- Quá trình trích ly protein từ xương heo cần cải thiện quy trình sản xuất để tăng cường khai thác giá
trị dinh dưỡng trong dịch súp, phù hợp với quy mô sản xuất công nghiệp đồng thời tận dụng tối đa
nguồn nguyên liệu có giá trị thấp này.
- Quá trình khảo sát được thực hiện như sau: xương heo được hầm trong nồi áp suất với tỷ lệ xương/
nước là 1/3 trong 90 phút. Sau đó dịch xương sau hầm được thủy phân với ba loại enzyme là Alcalase,
Flavourzyme & Protamex với điều kiện tối ưu cho từng enzyme như sau:
+ Flavourzyme: tỷ lệ Enzyme/protein nguyên liệu: 1,16%, pH tự nhiên (pH 7,5), nhiệt độ thủy
phân 57°c trong thời gian 166 phút thì hiệu suất thu hồi protein hòa tan đạt được 49,53%, Mw = 471
Da, Hàm lượng acid amin chiếm 34,09g.l00g_1 protein.
+ Protamex: tỷ lệ Enzyme/protein nguyên liệu 1,2%, pH tự nhiên (pH 7,5), nhiệt độ thủy phân
58°c trong thời gian 155 phút thì hiệu suất thu hồi protein hòa tan đạt được 53,41%, Mw = 405 Da,
Hàm lượng acid amin chiếm 39,37g.l00g_1 protein.
+ Alcalase: tỷ lệ Enzyme/protein nguyên liệu 2,3%, pH tự nhiên (pH 7,5), nhiệt độ thủy phân
56°c trong thời gian 138 phút thì hiệu suất thu hồi protein hòa tan đạt được 70,45%, Mw = 532 Da,
Hàm lượng acid amin chiếm 22,93g.l00g-1 protein.
- Cảm quan mẫu thủy phân xúc tác enzyme cho thấy các sản phẩm thủy phân đều chiếm tỷ lệ mức
chấp nhận của người dùng khá cao (sử dụng thang 7 điểm), Mẩu Alcalase được yêu thích nhất (trung
bình 5,29 điểm, 90,38% người thử thích mẫu), Flavourzyme (trung bình 4,93 điểm, 84,61% người thử
thích mẫu), Protamex (trung bình 4,82 điểm, 78,84% người thử thích mẫu), đồng thời cũng có sự khác
biệt thống kê ở mức ý nghĩa P<0,05 giữa các mẫu. Điều này phù hợp với tổng hàm lượng các acid amin
tạo vị ngọt và vị umami thông qua kết quả phân tích hàm lượng amino acid trong mẫu xúc tác thủy

phân bằng Alcalase, Flavourzyme và Protamex lần lượt là 3,45 mg.ml’1, l,3mg.ml_1 và 0,74mg.mr1 và
acid amin tạo vị đắng lần lượt trong mẫu xúc tác thủy phân bằng Alcalase, Flavourzyme và Protamex
lần lượt là 0,78 mg.mT1,1,96 mg.mT1 và 1,55 mg.ml’1.

vi


ABSTRACT
- The process of extracting protein from porcine bone needs to improve the production process to
enhance the exploitation of nutritional value in the soup, in accordance with the scale of industrial
production and maximize the use of low- value for this raw materials.
- The survey was carried out as follows: pig bone is stewed in a pressure cooker with a bone/water
ratio of 1/3 in 90 minutes. After that, post-tunnel bone fluid is hydrolyzed with three enzymes: Alcalase,
Flavourzyme & Protamex with optimal conditions for each enzyme as follows:
+ Flavourzyme: Enzyme/substrate :1.16%, natural pH (pH 7.5), 57°c hydrolysis temperature in 166
minutes, soluble protein recovery efficiency reached 49.53%, Mw = 471 Da, amino acid content
accounts for 34.09 g.lOOg'1 protein
+ Protamex: enzyme/substrate 1.2%, natural pH (pH 7.5), hydrolysis temperature 58°c for 155 minutes,
the recovery efficiency of soluble protein reaches 53.41%, Mw = 405 Da, amino acid content accounts
for 39.37g.100g'1 protein
+ Alcalase: Enzyme/substrate of 2.3%, natural pH (pH 7.5), a hydrolysis temperature of 56°c for 138
minutes, a recovery of soluble protein yield of 70.45%, Mw = 532 Da, amino acid content accounts for
22.93g.100g'1 protein
- The sensory of enzyme catalytic hydrolyzate showed that the hydrolyzate products accounted for a
relatively high rate of user acceptance (using 7-point scale), the most popular Alcalase sample (average
5.29 points, 90.38% of testers liked the sample), Flavourzyme (average 4.93 points, 84.61% of testers
liked the sample), Protamex (average of 4.82 points, 78.84% of testers liked the sample). There were
statistical differences at the significance level of p <0.05 between the samples. This corresponds to the
total content of amino acids to create sweetness and umami through the analysis of amino acid content
in the hydrolysis catalyst model with Alcalase, Flavourzyme and Protamex respectively 3.45 mg.ml'1,

1.3mg.ini1 and 0.74 mg.ml'1 and amino acids that give bitter taste in the hydrolysis catalyst samples
with Alcalase, Flavourzyme and Protamex respectively 0.78 mg.ml'1, 1,96 mg.ml'1 and 1.55 mg.ml'1.

vii


MỤC LỤC
NHIỆM VỤ LUẬN VÀN THẠC SĨ ........................................................................................ iii
TÓM TẮT LUẬN VÀN .......................................................................................................... vi
ABSTRACT ............................................................................................................................ vii
MỤC LỤC.............................................................................................................................. viii
DANH MỤC HÌNH ................................................................................................................. xi
DANH MỤC BẢNG .............................................................................................................. xiii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ................................................................................................. xiv
CHUƠNG 1: MỞ ĐẦU ..............................................................................................................1
1.1 Đặt vấn đề .......................................................................................................................1
1.2.

Mục tiêu nghiên cứu ...............................................................................................4

1.3.

Phạm vi nghiên cứu ................................................................................................4

1.4.

Nội dung nghiên cứu ..............................................................................................4

1.5.

ứng dụng của đề tài .................................................................................................5

CHUƠNG 2: TỔNG QUAN ......................................................................................................6
2.1. Tổng quan về nguyên liệu ...........................................................................................6
2.2. Tổng quan về protein & enzyme protease ...................................................................7
2.2.1. Tổng quan về protein ...........................................................................................7
2.2.2. Khái niệm chung về enzyme protease ................................................................11
2.2.3. Phân loại enzyme protease .................................................................................11
2.2.4. Giới thiệu 3 loại enzyme sử dụng trong nghiên cứu ..........................................15
2.3. Quá trinh thủy phân ...................................................................................................16
2.3.1. Khái niệm thủy phân ..........................................................................................16
2.3.2. Phương pháp thủy phân......................................................................................17
2.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân ..................................................17
2.3.4. Sản phẩm của quá trinh thủy phân và ứng dụng ............................................... 20
2.4. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước ...............................................................20
2.4.1. Trong nước .........................................................................................................20
2.4.2. Nghiên cứu trên thế giới .....................................................................................21
CHUƠNG 3 NGUYÊN VẬT LỆU VÀ PHUƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..............................23
3.1. Nguyên vật liệu .........................................................................................................23
3.1.1. Nguyên liệu ........................................................................................................23
3.1.2. Dụng cụ, thiết bị .................................................................................................25
3.2. Phương pháp nghiên cứu ...........................................................................................27
3.2.1. Sơ đồ nghiên cứu ................................................................................................ 27
3.2.2. Quy trinh trích ly protein từ xương heo thực hiện trong nghiên cứu ................. 28
3.2.3. Thuyết minh quy trình ........................................................................................ 28
viii


3.3. Khảo sát quá trình trích ly protein từ xương heo bằng phương pháp enzyme ......... 32
3.3.1. Khảo sát chế độ hầm (xử lí nhiệt) ..................................................................... 32

3.3.2. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng và tối ưu hóa quá trình thủy phân protein xương
heo bằng enzyme ........................................................................................................... 33
3.3.3. Khảo sát dịch thủy phân .................................................................................... 36
3.4. Các phương pháp phân tích và công thức tính toán .................................................. 36
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................................... 38
4.1. Kết quả xác định thành phần hóa học của xương heo nguyên liệu ........................... 38
4.2. Kết quả khảo sát chế độ hầm xương ......................................................................... 39
4.2.1. Tỷ lệ xương / nước ............................................................................................. 39
4.2.2. Thời gian hầm .................................................................................................... 40
4.3. Kết quả khảo sát yếu tố ảnh hưởng thủy phân xương heo bằng Flavourzyme......... 42
4.3.1. Ảnh hưởng bởi pH dịch thủy phân ..................................................................... 42
4.3.2. Ảnh hưởng nhiệt độ thủy phân ........................................................................... 43
4.3.3. Ảnh hưởng thời gian thủy phân.......................................................................... 44
4.3.4. Tỷ lệ enzyme/ cơ chất (v/w pro) ........................................................................ 46
4.4. Kết quả khảo sát yếu tố ảnh hưởng thủy phân xương heo bằng Protamex ............... 47
4.4.1. Ảnh hưởng pH dịch thủy phân ........................................................................... 47
4.4.2. Ảnh hưởng nhiệt độ thủy phân ........................................................................... 48
4.4.3. Thời gian thủy phân ........................................................................................... 50
4.4.4. Tỷ lệ enzyme/ cơ chat (v/w pro) ........................................................................ 51
4.5. Kết quả khảo sát yếu tố ảnh hưởng thủy phân xương heo bằng Alcalase ................. 52
4.5.1. Ảnh hưởng của pH dịch thủy phân.................................................................... 52
4.5.2. Ảnh hưởng nhiệt độ thủy phân ........................................................................... 53
4.5.3. Thời gian thủy phân ........................................................................................... 55
4.5.4. Tỷ lệ enzyme/ cơ chất ........................................................................................ 56
4.6. Kết quả tối ưu hóa ..................................................................................................... 58
4.6.1. Kết quả tối ưu hóa quá trình thủy phân bang Flavourzyme ............................... 58
4.6.2. Kết quả tối ưu hóa quá trình thủy phân bằng Protamex ..................................... 65
4.6.3. Kết quả tối ưu hóa quá trình thủy phân bằng Alcalase....................................... 72
4.6.4. So sánh hiệu suất thu hoi protein hòa tan tại điều kiện tối ưu ............................ 79
4.7. Chi phí sử dụng enzyme trong quá trình thu nhận protein hòa tan ........................... 81

4.8. Đánh giá chất lượng dịch thủy phân tại điều kiện tối ưu của ba loại enzyme .......... 82
4.8.1. Kết quả đo khối lượng phân tử bằng GPC ......................................................... 82
4.8.2. Thành phần acid amin ........................................................................................ 84
4.8.3 Kết quả đánh giá cảm quan dịch thủy phân .......................................................... 87
4.8.4. Kết quả hàm lượng béo, hàm lượng chất khô trong sản phẩm thủy phân ở điều
kiện tối ưu ....................................................................................................................... 89
ix


CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................... 91
5.1. KẾT LUẬN ............................................................................................................... 91
5.2. KIẾN NGHỊ .............................................................................................................. 92
TÀI LỆU THAM KHẢO ......................................................................................................... 93
PHỤ LỤC ............................................................................................................................... 100
Phụ lục A: CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ............................................................. 100
Phụ lục B: GIÁ TRỊ PHÂN TÍCH THựC NGHỆM ......................................................... 114
Phụ lục C: CÁC BÀNG THỐNG KÊ ............................................................................... 124

X


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Mức tiêu thụ thịt lợn bình quân đầu người qua các năm (kg/ người) ........................ 1
Hình 1.2 Lượng cung thịt heo từ năm 2000 đến 2017 (đơn vị: triệu tấn) ................................. 2
Hình 1.3: Sản lượng thịt heo thế giới qua các năm (đơn vị: triệu tấn) ................................... 2
Hình 2.1. Cấu trúc phân tử protein và chuỗi polypeptide ...................................................... 10
Hình 2.2. Bốn bậc cấu trúc của protein .................................................................................. 11
Hình 2.3: Cơ chế thủy phân của protease ............................................................................... 11
Hình 2.4: Tác động thủy phân của endoproteases và exoproteases ....................................... 12
Hình 2.5: Tác động thủy phân của aminopeptidase và carboxypeptidase .............................. 12

Hình 2.6: cấu trúc bốn nhóm endopeptidase: endo serine proteases (a); cysteine proteases (b); aspartyl
proteases (c); and metalloproteases (d) ................................................................................... 14
Hình 3.1: Sơ đồ thu nhận, vận chuyển, bảo quản xương heo .................................................. 23
Hình 3.2: Xương vá heo .......................................................................................................... 24
Hình 3.3 Sơ đồ nghiên cứu ...................................................................................................... 27
Hình 3.4 Sơ đồ khối quy trình trích ly protein từ xương heo .................................................. 28
Hình 3.5. Mau xương heo sau quá trình xử lý nhiệt ............................................................... 29
Hình 3.6 Váng béo hình thành sau khi làm lạnh mẫu ở 2°c ................................................... 30
Hình 3.7: Các pha sản phẩm dịch thủy phân sau ly tâm.......................................................... 32
Hình 4.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ xương/nước (v/w) đến ............................................................ 40
Hình 4.2 Ảnh hưởng của thời gian hầm đến hiệu suất thu hồi protein hòa tan trong xương heo nguyên
liệu ........................................................................................................................................... 41
Hình 4.3 Ảnh hưởng của pH dịch thủy phân (Flavourzyme) ................................................. 42
Hình 4.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân (Flavourzyme) ................................................. 43
Hình 4.5 Ảnh hưởng của thời gian thủy phân ((Flavourzyme) ............................................... 45
hình 4.6 Ảnh hưởng của (enzyme/cơ chất protein) đến thủy phân (flavourzyme) .................. 46
Hình 4.7 Ảnh hưởng của pH thủy phân (Protamex) .............................................................. 48
Hình 4.8 Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân (Protamex) ...................................................... 49
Hình 4.9 Ảnh hưởng của thời gian thủy phân (Protamex) ...................................................... 50
hình 4.10 Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme/ cơ chất (enzyme/cơ chất protein) protamex ........... 51
Hình 4.11: Ảnh hưởng pH dung dịch đệm (Alcalase) ............................................................ 53
Hình 4.12: Ảnh hưởng nhiệt độ thủy phân (Alcalase) ........................................................... 54
Hình 4.13 : Ảnh hưởng thời gian thủy phân (Alcalase) .......................................................... 55
Hình 4.14: Ảnh hưởng Enzyme/cơ chat protein đến thủy phân ((Alcalase) ........................... 57
Hình 4.15: Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian thủy phân đến hiệu suất thu hoi protein hòa tan xúc
tác Flavourzyme ...................................................................................................................... 63
Hình 4.16: Ảnh hưởng của hàm lượng enzyme Flavourzyme/cơ chất và thời gian thủy phân đến hiệu
suất thu hoi protein hòa tan ..................................................................................................... 63
Hình: 4.17: Ảnh hưởng của hàm lượng enzyme Flavourzyme/cơ chất và nhiệt độ thủy phân đến hiệu
suất thu hoi protein hòa tan ..................................................................................................... 63

Hình 4.18: Mức độ ảnh hưởng của các yếu tố đến hiệu suất thu hoi protein hòa tan dưới xúc tác
Flavourzyme............................................................................................................................ 64
Hình 4.19: Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian thủy phân lên hiệu suất thu hoi protein hòa tan xúc
tác Protamex ............................................................................................................................ 70
Hình 4.20: Ảnh hưởng của hàm lượng enzyme Protamex /cơ chất và nhiệt độ thủy phân đến hiệu suất
thu hoi protein hòa tan............................................................................................................. 70
Hình 4.21: Ảnh hưởng của hàm lượng enzyme Protamex /cơ chất và thời gian thủy phân đến hiệu suất

xi


thu hồi protein hòa tan............................................................................................................. 70
Hình 4.22: Mức độ ảnh hưởng của các yếu tố đến hiệu suất thu hồi protein hòa tan dưới xúc tác
Protamex ................................................................................................................................. 71
Hình: 4.23: Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian thủy phân đến hiệu suất thu hồi protein hòa tan xúc
tác Alcalase ............................................................................................................................. 77
Hình 4.24: Ảnh hưởng của hàm lượng enzyme Alacalase /cơ chất và nhiệt độ thủy phân đến hiệu suất
thu hồi protein hòa tan............................................................................................................. 77
Hình 4.25: Ảnh hưởng của hàm lượng enzyme Alcalase /cơ chất và thời gian thủy phân đến hiệu suất
thu hồi protein hòa tan............................................................................................................. 77
Hình 4.26: Mức độ ảnh hưởng của các yếu tố đến hiệu suất thu hồi protein hòa tan dưới xúc tác
Alcalase ................................................................................................................................... 78
Hình 4.27: sắc kí đồ KLPT của mẫu blank đối chứng (trái) và mẫu thủy phân Alcalase (phải) ở điều
kiện tối ưu ............................................................................................................................... 82
Hình 4.28: sắc kí đồ KLPT của mẫu thủy phân Flavourzyme (trái) và Protamex (phải) ở điều kiện tối
ưu............................................................................................................................................. 82
Hình 4.29. Phân bố hàm lượng các acid amin trong dịch thủy phân (g.lOOg1 protein)......... 86
Hình 4.30: Phần trăm người thử đánh giá mẫu được yêu thích về cảm quan (điểm 4 trở lên) ở các mẫu
thử ........................................................................................................................................... 87
Hình 4.31: Biểu đồ phân bố điểm số ghi nhận của các thành viên hội đồng cảm quan thông qua các

mẫu thủy phân ......................................................................................................................... 88

xii


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Thành phần hóa học các loại phụ phẩm và năng lượng cung cấp............................. 6
Bảng 2.2: Thành phần các nguyên tố khoáng trong các loại phụ phẩm .................................... 6
Bảng 2.3: Phân loại nhu cầu protein theo độ tuổi [10] .............................................................. 9
Bảng 2.4. Giới thiệu 3 loại enzyme sử dụng trong nghiên cứu ............................................... 16
Bảng 2.5. So sánh hai phương pháp thủy phân ....................................................................... 17
Bảng 3.1 Các thông số khảo sát chế độ hầm ........................................................................... 32
Bảng 3.2 Bố trí thí nghiệm khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân xương heo bằng
enzyme .................................................................................................................................... 33
Bảng 3.3: Bảng Ma trận quy hoạch cấu trúc CCF, lặp lại hai lần .......................................... 35
Bảng 4.1 Thành phần hóa học của xương heo nguyên liệu dùng trong nghiên cứu............... 38
Bảng 4.2. Các thông số của thí nghiệm tối ưu hóa điều kiện xúc tác Flavourzyme............... 58
Bảng 4.3. Ma trận CCF tối ưu hóa điều kiện xúc tác Flavourzyme ........................................ 58
Bảng 4.4 : Hệ số phương trình hồi quy và độ tin cậy của các hệ số tương ứng với các yếu tố của quá
trình thủy phân Flavourzyme .................................................................................................. 60
Bảng 4.5.: Hệ số Lack of Fit của quá trình thủy phân xúc tác Flavourzyme .......................... 61
Bảng 4.6: Hiệu suất thu hồi SPR (%) từ phương trình hồi quy và thực nghiệm tối ưu thủy phân
Flavourzyme............................................................................................................................ 64
Bảng 4.7: Các thông số của thí nghiệm tối ưu hóa Protamex ................................................. 66
Bảng 4.8: Ma trận quy hoạch cấu trúc có tâm cấp hai, ba yếu tố (Protamex) ......................... 66
Bảng 4.9 : Hệ số phương trình hồi quy và độ tin cậy của các hệ số tương ứng với các yếu tố của quá
trình thủy phân bằng Protamex ............................................................................................... 68
Bảng 4.10: Hệ số Lack of Fit của quá trình thủy phân xúc tác Protamex .............................. 69
Bảng 4.11: Hiệu suất thu hồi protein hòa tan (%) từ phương trình hồi quy và thực nghiệm xúc tác bởi
Protamex ................................................................................................................................. 72

Bảng 4.12.: Các thông số của thí nghiệm tối ưu hóa xác tác Alcalase .................................... 73
Bảng 4.13: Ma trận quy hoạch cấu trúc có tâm cấp hai, ba yếu tố xúc tác Alcalse ............... 73
Bảng 4.14 : Hệ số phương trình hồi quy và độ tin cậy của các hệ số tương ứng với các yếu tố của quá
trình thủy phân xúc tác Alcalase ............................................................................................. 75
Bảng 4.15: Hệ số Lack of Fit của quá trình thủy phân xúc tác Alcalase................................. 76
Bảng 4.16: Ket quả tối ưu SPR (%) từ phương trình hồi quy và thực nghiệm xúc tác bởi Alcalase 79
Bảng 4.17: Ket quả hiệu suất thu hoi protein hòa tại điều kiện tối ưu của Alcalase,
Flavourzyme, Protamex ......................................................................................................... 80
Bảng 4.18: So sánh chi phí sử dụng của các loại enzyme ....................................................... 81
Bảng 4.19: Ket quả Mw, Mn, PI của mẫu blank và 3 mẫu qua thủy phân enzyme ở điều kiện tối ưu
................................................................................................................................................. 83
Bảng 4.20: Thành phần amino acid dịch thủy phân qua ba loại enzyme ở điều kiện tối ưu
%SPR„................ .............................. ' ........ ......................... '. ......................................
.84
Bảng 4.21: Ket quả đánh giá cảm quan các mẫu dịch thủy phân tại điều kiện tối ưu ............ 87
Bảng 4.22: Hàm lượng lipid và chất khô trong dịch thủy phân ............................................. 89

13


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
%SPR : Solube protein recovery - Hiệu suất thu hồi protein hòa tan
GPC : Gel permeation chromatography
E/S : Hàm luợng Enzyme/Cơ chất protein (v/wpro)
HPLC: High performance liquid chromatography
OD: Optical Density
Mw weight: average molecular weight - khối lượng phân tử trung bình
KLPT: Khối lượng phân tử
Da: Dalton
KL: khối lượng

PI: Chỉ số đa phân tán
SEM: Scanning Electron Microscope

14


CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Tình hình sản xuất và tiêu thu thịt heo trong nước
Trong cơ cấu thực phẩm thịt của Việt Nam, thịt heo chiếm chủ yếu với khoảng 75% tỏng sản
lượng thịt sản xuất. Nhìn chung nguồn cung thịt heo hiện nay chỉ đủ đáp ứng nhu cầu tiêu thụ
ưong nước, một phần nhỏ được dùng cho xuất khẩu.
Người Việt Nam có thói quen tiêu dùng thịt heo phổ biến so với các loại thịt khác như thịt bò
hay thịt gia cầm. Việt Nam là quốc gia có tốc độ tăng trưởng nhu cầu tiêu thụ thịt lợn bình quân
đầu người cao nhất khi so sánh với các nước phát triển và các nước ưong khu vực. Tiêu thụ thịt
lợn bình quân đầu người của Việt Nam cao hơn các quốc gia khác như Thái Lan và chỉ thấp
hơn so với Trung Quốc

5
0

Việt Nam

-Thái Lan

Trung Quốc

Mỹ

Hình 1.1 Mức tiêu thụ thịt lợn bình quân đầu người qua các năm (kg/người)

- Năm 2017, sản lượng thịt lợn tiêu thụ tăng 2% so với năm 2016; chiếm 62% tổng số thịt gia súc,
gia cầm tiêu thụ; ưong đố 93% sản lượng thịt lợn do các trang trại cung ứng sản phẩm ra thị
trường. Trong năm 2018 sản lượng thịt lợn hơi đạt trên 3,81 triệu tấn, tăng 2,2% so với năm
2017.

1


- Theo BMI, tăng trưởng nguồn cung thịt heo sẽ ở mức trung bình 3,7% trong khi nhu cầu sẽ ở mức
3,4% giai đoạn 2016-2020. Cũng theo IPSOS, nguồn cung thịt heo sẽ đáp ứng đủ nhu cầu tiêu thụ nội
địa với mức tăng trưởng bình quân khoảng 2,2% cho tới cuối 2019.

1000000

ũ --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2000
2002
2004
2006
2008
2010
2012
2014
2016
2001
2003
2005
2007
2009
2011
2013

2015
2017

Hình 1.2. Lượng cung thịt heo từ năm 2000 đến 2017 ị đơn vị: triệu tấn)
Tình hình ngoài nước

Hình 1.3 :Sản lượng thịt heo thế giới qua các năm (đơn vị: triệu tẩn)
Theo Bộ Nông nghiệp Mỹ (USDA) dự báo sản lượng thịt heo toàn cầu trong năm 2019 tăng 1,4% so
với năm 2018, tương đương với tăng 3,8% so với mức trung bình trong 5 năm trước. Trong khi tăng
trưởng dân số thế giới vào khoảng 1% mỗi năm. [3] Sau quá trình giết mổ, nguồn phụ phẩm xương heo

2


chiếm khoảng 11% trong toàn bộ thân thịt [4] và lượng nguyên liệu này được bán ra thị trường với giá
tương đối rẻ. Mặt khác thành phần xương heo lại chứa nhiều protein và các acid amin thiết yếu. [5].Qua
đó cho thấy rằng xương heo là nguồn nguyên liệu tiềm năng để thu nhận protein & các acid amin thiết
yếu.
Song song đó, hiện tại các nghiên cứu về dịch xương hầm từ xương heo còn rất hạn chế ở trong nước
lẫn trên thế giới. Ở hầu hết các trường hợp, dịch súp xương lợn được làm tại nhà hoặc sản xuất tại các
nhà hàng, trong đó quá trình chuẩn bị rất thô sơ, chẳng hạn như axit amin và protein không được khai
thác hiệu quả. [6]. Vì vậy, cần phải cải thiện quy trình trích ly protein để tăng cường giá trị dinh dưỡng
trong súp phù hợp với quy mô sản xuất công nghiệp.
Phương pháp thủy phân enzyme có tiềm năng trong việc khai thác hiệu quả thu nhận protein từ phụ liệu
xương động vật, trong đó có cả protein collagen và phi-protein colagen. Lựa chọn các enzyme thích
hợp có thể cải thiện tính chất thủy phân súp và tăng cường hương vị súp. [7]
Do đó, tôi đã thực hiện đề tài : “Nghiên cứu thu nhận dịch đạm thủy phân từ xương heo bằng phương
pháp enzyme” nhằm khai thác giá trị dinh dưỡng tối đa trong nguyên liệu, đồng thời mở ra các hướng
ứng dụng dịch thủy phân, tạo giá trị gia tăng cho xương heo; đề tài cũng nhằm đáp ứng theo thực tế
phát triển của ngành nông nghiệp, bên cạnh đó cũng giải quyết được vấn đề ô nhiễm môi trường từ

nguồn phụ phẩm.
1.3.

Mục tiêu nghiên cứu

- Tìm được điều kiện thích hợp để hiệu suất thu hồi protein hòa tan cao nhất từ nguyên liệu xương
heo trong quá trình hầm.
- Tìm được điều kiện thích hợp để hiệu suất thu hồi protein hòa tan cao nhất từ nguyên liệu xương
heo trong quá trình thủy phân dưới xúc tác enzyme.
- Đánh giá chất lượng sản phẩm dịch thủy phân.
1.4.

Phạm vỉ nghiên cứu

Nghiên cứu này được thực hiện trong quy mô phòng thí nghiệm công nghệ thực phẩm B10 (Đại Học
Bách Khoa Tp.HCM).
Đối tượng nghiên cứu là xương vá heo (Scapula Pig) có nguồn gốc từ công ty cổ phần Việt Nam Kỹ

3


nghệ Súc sản (VISSAN).
Quá trình thu nhận protein sử dụng các chế phẩm enzyme Alcalase, Flavourzyme, Protamex của hãng
Novozymes, Đan Mạch và phân phối bởi cty Brenntag.
Tiến hành các khảo sát như trong nội dung nghiên cứu của đề tài.
Nội dung nghiên cứu

1.5.

Nội dung luận văn bao gồm các phần:

❖ Tổng quan tài liệu về nguyên liệu, protein cũng như enzyme dùng trong nghiên cứu.
❖

Tổng quan về các phương pháp thủy phân

❖

Phân tích một số thành phần hóa học cơ bản của xương vá heo (Scapula Pig)

❖ Thiết lập quy trình công nghệ trích ly protein hòa tan từ xương heo bằng phương pháp

enzyme.
❖

Khảo sát quá trình hầm (xử lý nhiệt) đối với xương vá heo.

❖ Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân protein từ xương heo bằng enzyme.

Thực hiện tối ưu hóa quá trình thủy phân để tìm điều kiện thu nhận protein tốt nhất.
❖ Xác định phân tử lượng của peptide, hàm lượng các acid amin, cảm quan sản phẩm dịch thủy

phân (điều kiện thủy phân tối ưu về hàm lượng protein hòa tan), hàm lượng lipit sót và tổng
hàm lượng chất khô trong dịch.
1.6.

ứng dụng của đề tài
Từ kết quả nghiên cứu thu được, đưa ra quy trình thu nhận protein hòa tan từ xương heo bằng

phương pháp enzyme, tận dụng nguồn phụ phẩm của nền công nghiệp chế biến thịt.
Tạo cơ sở cho việc nghiên cứu sản xuất sản phẩm chức năng với nguồn nguyên liệu dịch trích từ

xương heo: sản phẩm có hàm lượng protein cao, chứa các peptide có phân tử lượng thấp có ý nghĩa về
mặt dinh dưỡng, liên quan đến khả năng hấp thu protein trong cơ thể và các ý nghĩa sinh học khác tại
Việt Nam mà không cần phải nhập nguyên liệu nước ngoài.

4


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN
2.1.

Tổng quan về nguyên liệu [8]
Theo nghiên cứu của Cayla Jo Iske và cộng sự (2015), mười loại phụ liệu trong quá trình giết

mổ lợn được ghi nhận có hàm lượng các chất dinh dưỡng dồi dào được trình bày tại bảng 2.1 và 2.2.
Trong nghiên cứu luận văn này, chúng tôi chọn xương vá heo dựa trên những tiêu chí về hàm
lượng protein, hàm lượng béo trong nguyên liệu & khả năng thu nhận mẫu mang tính chất đồng nhất
cao.
Bảng 2.1: Thành phần hóa học các loại phụ phẩm và năng lượng cung cẩp
Tỷ lệ Protein /
%CF %TDF
Béo
Phần đầu
48,50
60,70 38,41 22,01
1,75
13,48
3,44
Phần mũi
26,00
96,79 79,29 22,16

3,58
0,25
0,04
Xương ống
70,76
65,41 22,90 31,44
0,66
11,44
2,37
Xương vá
61,98
53,53 32,67 22,61
1,44
10,73
2,84
Xương sườn
43,12
74,27 41,59 32,21
1,29
0,97
1,11
Xương cổ
49,90
63,81 38,43 24,15
1,59
1,58
1,63
Giò heo
48,21
76,56 54,31 23,13

2,35
5,18
1,52
Đuôi heo
50,23
91,12 29,38 63,15
0,47
1,66
2,15
Xương hàm
60,67
53,04 29,11 22,89
1,27
19,54
1,72
Tai heo
36,37
96,78 58,31 39,02
1,49
0,72
1,59
%DM: phần trăm chất khô, %OM: phần trăm chất hữu cơ, %CP: % protein thô, % CF:
Chủng loại

% DM

% OM %CP

% Béo

Kcal/g
4,09
6,21
5,10
3,73
5,52
4,39
4,85
7,45
4,15
6,84

% chất xơ thô, %TDF: % tổng lượng chất xơ
Bảng 2.2: Thành phần các nguyên to khoắng trong cắc loại phụ phắm
Chủng loại
Phần đầu
Phần mũi
Xương ống
Xương vá
Xương sườn
Xương cổ
Giò heo
Đuôi heo
Xương hàm

Tỷ lệ
Ca: p
2,06
3,75
2,07

2,13
1,98
2,08
2,07
1,90
2,09

Ca
13,69
0,15
10,58
13,40
8,69
11,57
8,33
2,99
13,53

p
s K Mg
% chiếm trong chất khô
6,64 0,26 0,30 0,27
0,04 0,57 0,60 0,04
5,12 0,09 0,07 0,21
6,29 0,17 0,15 0,25
4,4 0,32 0,58 0,17
5,57 0,24 0,31 0,23
4,02
0,34 0,18 0,13
1,57 0,19 0,26 0,06

6,47
0,17 0,19 0,30
5

Na

Fe

0,60
0,72
0,45
0,62
0,44
0,54
0,55
0,31
0,59

171,1
170,2
66,50
45,80
103,3
72,50
97,0
48,9
318,9

Mn Cu
PPM

2,1 3,9
2,6 5,6
1,3
1,4
2,4
1,6
1,8
1,6 3,1
3,8 4,1

Zn
117,7
49,7
90,1
102,3
121,1
115,7
69,8
48,3
107,0


Tai heo
2.2.

1,30

0,60

0,46

0,41

0,31

0,03

0,51

186,4

1,7

4,3

45,0

Tổng quan về protein & enzyme protease

2.2.1. Tong quan về protein [9]
Vai trò trong dinh dưỡng và trong công nghê thưc phẩm
Vai trò sinh học của protein
Vai trò xúc tác: Các protein có khả năng xúc tác các phản ứng gọi là enzyme. Hầu hết các phản
ứng của cơ thể sống từ những phản ứng đơn giản như phản ứng hydrat hóa, phản ứng khử nhóm
cacboxyl đến những phản ứng phức tạp như sao chép mã di truyền đều do enzyme xúc tác
Vận tải: Một số protein có vai trò như những xe tải vận chuyển các chất trong cơ thể. Ví dụ
hemoglobin, mioglobin (ở động vật có xương sống), hemoxiamin (ở động vật không xương sống)
kết hợp với oxy rồi tải oxy đến khắp các mô và cơ quan trong cơ thể. Nhờ các chất “tải” này, mặc dù
oxy có độ hòa tan trong nước thấp vẫn đảm bảo thỏa mãn được nhu cầu oxy của cơ thể.
Chuyển động: Nhiều protein trực tiếp tham gia trong quá trình chuyển động như: co cơ, chuyển

vị trí của nhiễm sắc thể trong quá trình phân bào. Ở động vật có xương sống có sự co cơ vẫn được
thực hiện nhờ chuyển động trượt lên nhau của hai loại sợi protein: sợi to chứa protein miozin & sợi
mảnh chứa các protein actin, troponiozin và troponin.
Bảo vệ: Các kháng thể trong máu động vật có xương sống là những protein đặc biệt có khả
năng nhận biết và bắt những chất lạ xâm nhập vào cơ thể như protein lạ, virus, vi khuẩn hoặc tế bào
lạ.
Truyền xung thần kinh: Một số protein có vai trò trung gian cho các phản ứng trả lời của tế bào
thần kinh đối với các kích thích đặc hiệu.
Điều hòa: Một số protein có khả năng điều hòa quá trình truyền thông tin di truyền, điều hòa
quá trình trao đổi chất. Protein điều hòa quá trình biểu hiện gen nhu các protein reperexo ở vi khuẩn
có thể làm ngừng quá trình sinh tổng hợp enzyme của các gen tương ứng. Ở cơ thể bậc cao sự điều
hòa hoạt động biểu hiện gen theo một cơ chế phức tạp hơn, nhưng các protein cũng đóng vai trò quan
trọng. Các protein có tính hormon, các protein ức chế đặc hiệu enzyme đều có chức năng điều hòa
nhiều quá trình trao đổi chất khác nhau.
Kiến tạo chống đỡ cơ học: Các protein này thường có dạng sợi như sclerotin trong lớp vỏ ngoài

6


của côn trùng, fibroin của tơ tằm, tơ nhện, collagen, elastin của mô liên kết, mô xương, colagen đảm
bảo độ bền và tính mềm dẻo của mô liên kết.
Dự trữ dinh dưỡng: Protein còn là chất dinh dưỡng quan trọng cung cấp các acid amin cho phôi phát
triển. Ví dụ, ovalbumin trong lòng trắng trứng, gliadin trong hạt lúa mì, zein của ngô, fentin (dự trữ
sắt) trong lá
Giá tri dinh dưỡng của protein
Protein là hợp phần chủ yếu, quyết định toàn bộ các đặc trưng của khẩu phần ăn. Chỉ trên
nền tảng của protein cao thì tính chất sinh học của các cấu tử khác mới thể hiện đầy đủ. Khi thiếu
protein trong chế độ ăn hằng ngày sẽ dẫn đến nhiều biểu hiện xấu cho sức khỏe như suy dinh dưỡng,
sụt cân mau, chậm lớn (đối với trẻ em), giảm khả năng miễn dịch, khả năng chống đỡ của cơ thể đối
với một số bệnh. Thiếu protein sẽ gây ảnh hưởng xấu đến các hoạt động bình thường của nhiều cơ

quan chức năng như gan, tuyến nội tiết và hệ thần kinh. Thiếu protein cũng sẽ làm thay đổi đến thành
phần hóa học và cấu tạo hình thái của xương (lượng canxi giảm, lượng magie tăng cao). Do vậy mức
độ protein cao chất lượng tot (protein chứa đủ các acid amin không thay thế là cần thiết trong thức
ăn cho mọi lứa tuổi)
Nhu cầu sử dụng protein thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào lứa tuổi, trọng lượng, giới tính,
những biểu hiện sinh lý (phụ nữ có thai, cho con bú, bệnh lý). Nhu cầu khuyến nghị sử dụng protein
dành cho người Việt Nam, theo tổ chức y tế thế giới (WHO, 2005) như sau:
Bảng 2.3: Phân loại nhu cầu protein theo độ tuổi [10]
Độ tuổi
g/ kg thể trọng/ ngày
Trẻ em 0- dưới 6 tháng tuổi

2,39- 2,46

Trẻ em 7- dưới 1 tuổi

21-2

Trẻ em 1 tuổi -10 tuổi

35-64

Trẻ vị thành niên 10-18 tuổi

68-78

Người trưởng thành

54-112

Phụ nữ có thai: nhu cầu bình thường của người trưởng thành cộng thêm 10- 15g/ngày.
Giá trị dinh dưỡng một loại protein cao khi thành phần axit amin cần thiết trong đó cân đối và
ngược lại. Rose và cộng sự, (1938) đã phát hiện 8 acid amin cơ thể không tự tổng hợp được và bắt
7


buộc phải được cung cấp từ thực phẩm bên ngoài. [11]
Do đó, 8 acid amin này được gọi là acid amin thiết yếu, gồm có: isoleusine, leucine, lysine,
methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan và valine.
Động vật là là nguồn cung cấp protein chính cho con người vì protein động vật chứa hầu như
đầy đủ các loại acid amin thiết yếu với hàm lượng cao hơn hẳn so với acid amin từ thực vật [12]
Cấu trúc protein
Protein là những đại phân tử được cấu tạo theo nguyền tắc đa phân mà các đơn phân là acid
amin. Chúng kết hợp với nhau thành một mạch dài nhờ các liên kết peptide gọi là chuỗi polypeptide.

8


Hình 2.1. Cấu trúc phân tử protein và chuỗi polypeptide
Protein có cấu trúc rất phức tạp. Trong thành phần hóa học của protein chứa:carbon (50 55%);
oxy (22-26%); nitơ (12-19%); hydro (6-8%); và lưu huỳnh (0- 2%). Mặc dù chúng rất khác nhau về
cấu trúc, chức năng, thành phần hóa học, kích thước...nhưng khi bị thủy phân chúng đều phân giải
thành các axit amin. Khối lượng phân tử được tính bằng dalton, thông thường từ hàng trăm đến hàng
triệu dalton.
Các chuỗi polypeptide có thể xoắn cuộn hoặc gấp theo nhiều cách để tạo thành các bậc cấu trúc
không gian khác nhau của protein.
Cấu trúc bậc 1: là trình tự sắp xếp các acid amin trong một chuỗi polypeptide. Đây là bậc cấu
trúc đơn giản và là cơ sở quan họng nhất của tất cả các protein.
Cấu trúc bậc 2: xảy ra khi trình tự các acid amin trong 1 chuỗi polypeptide nối với nhau bằng
các liên kết hydro, cấu trúc này có hai kiểu cơ bản là xoắn alpha và gấp nếp beta (tấm beta)

Cấu trúc bậc 3: xảy ra khi có lực hấp dẫn có mặt giữa các vùng xoắn alpha và tấm beta trong 1
chuỗi polypeptide. Hình thành cấu trúc cuộn gập hình khối cầu
Cấu trúc bậc 4: protein gồm hai hoặc nhiều chuỗi polypeptide cùng loại hay khác loại kết hợp
với nhau. Đây là mức cấu trúc cao nhất của protein, thường chứa vùng cấu trúc cuộn chặt gọi là các
domain.

9


Anuno K)d
r««ta»

PolỵỊípoií
rtiua

aKfin

AiwmbW
subunfli

Hình 2.2. Bổn bậc cấu trúc của protein
2.2.2.

Khái niệm chung về enzyme protease

Protease (EC 3.4.21.62) thuộc nhóm enzyme được gọi là hydrolase, xúc tác phản ứng thủy phân
các liên kết peptide (-CO-NH-) trong phân tử protein, polypeptide đến sản phẩm cuối cùng là các
acid amin dưới sự xúc tác của nước. Ngoài ra, protease cũng có khả năng thủy phân liên kết este và
vận chuyển acid amin. Protease cũng được gọi là Peptidase hoặc Proteinase.

Protease, HiO

H Ị / r;
N
c

c'
v

0

c

H V "II
II

c

0

Hình 2.3: Cơ chế thủy phân của protease
2.2.3.

Phân loại enzyme protease

❖ Dựa vào vị trí thủy phân của protease

Tùy thuộc vào vị trí liên kết peptide ở nội mạch hay ở đầu mạch mà protease được chia thành
hai nhóm: endopeptidase cắt liên kết peptide bên trong chuỗi polypeptide (cắt giữa mạch),
exopeptidase cắt liên kết peptide ở hai đầu phân tử protein.

10


PROTEASES

1.1.Serine 1.2.Cy$teiflé 1.3.Metâllồ- Ỉ.Threoninê-

V

2.1 Amino-

proteases

peptidases

Hình 2.4: Tác động thủy phân của endoproteases và exoproteases
- Dựa vào vị trí tác động trên mạch polypeptide, exopeptidase được phân thành hai loại:
+ Aminopeptidase: xúc tác thủy phân liên kết peptide ở đầu amino của chuỗi polypeptide giải
phóng ra acid amin
+ Carboxypeptidase: xúc tác thủy phân liên kết peptide ở đầu carboxyl của chuỗi polypeptide
tạo ra aicd amin.

Reaction catalyzed by aminopeptidases

Reaction catalyzed by carboxypeptidases

Hình 2.5: Tác động thủy phân của aminopeptidase và carboxypeptidase

11