Nghiên cứu thu nhận enzyme lipase thô từ mủ đu đủ và ứng dụng để làm giàu dha và epa từ dầu cá hồi

..

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA HÓA

NGHIÊN CỨU THU NHẬN ENZYME LIPASE THÔ TỪ
MỦ ĐU ĐỦ VÀ ỨNG DỤNG ĐỂ LÀM GIÀU DHA VÀ EPA
TỪ DẦU CÁ HỒI.

Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Sương
Số thẻ sinh viên: 107140145
Lớp: 14H2B

Đà Nẵng – Năm 2019


TÓM TẮT
Tên đề tài: Nghiên cứu thu nhận enzyme lipase thô từ mủ đu đủ và ứng dụng để làm
giàu DHA và EPA từ dầu cá hồi.
Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Sương
Số thẻ sinh viên: 107140145

Lớp: 14H2B

Lipase thu nhận từ thực vật có rất nhiều tính năng nổi bật và được ứng dụng trong
nhiều lĩnh vực khác nhau. Trong đó, chúng được ứng dụng nhiều trong nghiên cứu xúc
tác cho các phản ứng thủy phân và tổng hợp chất béo. Trong nghiên cứu này chúng tôi
đã tiến hành nghiên cứu thu nhận chế phẩm enzyme lipase thô từ mủ đu đủ bằng các
phương pháp khác nhau. Kết quả cho thấy hoạt lực của chế phẩm enzyme lipase thu
nhận từ mủ đu đủ ở phương pháp sấy thăng hoa cho cả giai đoạn sấy mủ trước và sau

khi hòa tan là cao vượt trội so với các phương pháp khác. Do đó, sử dụng phương pháp
này để thu nhận chế phẩm enzyme lipase thô từ mủ đu đủ và để nghiên cứu cho quá
trình thủy phân dầu cá hồi. Kết quả xác định các chỉ tiêu chất lượng cho thấy dầu cá hồi
thu được đảm bảo yêu cầu chất lượng để sử dụng. Kết quả phân tích thành phần dầu cá
hồi trước và sau khi thủy phân cho thấy tỉ lệ các thành phần axit béo không thay đổi lớn
nên có thể kết luận enzyme lipase thu nhận từ mủ đu đủ khơng có tính đặc hiệu với các
axit béo mạch dài phổ biến trong dầu cá. Điều kiện tối ưu về nhiệt độ và pH, tỉ lệ lượng
nước/cơ chất và nồng độ enzyme đến quá trình thủy phân dầu cá hồi bằng enzyme lipase
từ mủ đu đủ đã được xác định bằng quy hoạch thực nghiệm. Kết quả đã tìm được nhiệt
độ, pH tối ưu cho quá trình thủy phân dầu cá hồi bằng enzyme lipase từ mủ đu đủ là
nhiệt độ 29oC và pH=7,6, lượng nước/cơ chất và nồng độ enzyme tối ưu cho quá trình
thủy phân dầu cá hồi bằng enzyme lipase từ mủ đu đủ là ở tỉ lệ nước/cơ chất là 4,36:1
và nồng độ enzyme là 1,34%. Thời gian thủy phân đạt hiệu suất thủy phân cao đồng thời
đạt hiệu quả về kinh tế là trong vòng 48h.
Nghiên cứu này sẽ là tiền đề cho nghiên cứu ứng dụng quá trình thủy phân dầu cá
hồi bằng lipase từ mủ đu đủ để làm giàu DHA, EPA trong dầu cá hồi phục vụ cho ngành
sản xuất thực phẩm chức năng.


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA HÓA

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: BÙI THỊ SƯƠNG.

Lớp: 14H2B
Khoa: Hóa

Số thẻ sinh viên: 107140145
Ngành: Công nghệ thực phẩm

1. Tên đề tài đồ án:
“Nghiên cứu thu nhận enzyme lipase thô từ mủ đu đủ và ứng dụng để làm giàu
DHA và EPA từ dầu cá hồi”.
2. Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
4. Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn:
- Lời mở đầu
- Chương 1: Tổng quan
- Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
- Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận
- Chương 4: Kết luận và kiến nghị
- Tài liệu tham khảo
- Phụ lục
5. Các bản vẽ: Không
6. Họ tên người hướng dẫn: PGS.TS. Đặng Minh Nhật
ThS. Phan Thị Việt Hà
7. Ngày giao nhiệm vụ
: 02/02/2019
8. Ngày hồn thành nhiệm vụ
: 30/05/2019
Thơng qua bộ mơn
Đà Nẵng, ngày........tháng........năm 2019
TRƯỞNG BỘ MÔN
(Ký, ghi rõ họ tên)

PGS.TS. Đặng Minh Nhật

Đà Nẵng, ngày........tháng........năm 2019
NGƯỜI HƯỚNG DẪN
(Ký, ghi rõ họ tên)

PGS.TS. Đặng Minh Nhật


LỜI CẢM ƠN

Sau hơn 4 tháng nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu thu nhận enzyme lipase thô từ
mủ đu đủ và ứng dụng để làm giàu DHA và EPA từ dầu cá hồi.”, được sự hướng dẫn
tận tình của thầy Đặng Minh Nhật, cùng với sự giúp đỡ của cô Phan Thị Việt Hà, các
thầy cô bộ môn và các bạn sinh viên trong phịng thí nghiệm, em đã hồn thành đồ án
tốt nghiệp của mình.
Trước hết cho phép em bày tỏ lòng biết ơn chân thành, sâu sắc nhất đến thầy Đặng
Minh Nhật, thầy đã giúp đỡ em từ việc chọn đề tài cho đến khi hoàn thành đồ án tốt
nghiệp của mình. Trong suốt thời gian em thực hiện đồ án, thầy đã ln định hướng,
góp ý và sửa chữa những chỗ sai, để từ đó giúp em nắm bắt kĩ lưỡng, chi tiết hơn về nội
dung, cũng như các vấn đề liên quan đến đồ án, và hồn thành đồ án một cách tốt nhất.
Bên cạnh đó, em cũng xin gửi lời cảm ơn đến cô Phan Thị Việt Hà, cô đã hướng
dẫn, hỗ trợ và động viên em, tạo điều kiện tốt nhất để em có thể hồn thành tốt đồ án tốt
nghiệp. Nhờ cơ mà em được tiếp xúc với môi trường thực hành cùng những trang thiết
bị hiện đại tại trường Đại học Duy Tân. Cơ ln nhắc nhở và góp ý đúng lúc giúp em
tích lũy thêm được nhiều kinh nghiệm cho bản thân mình.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cơ giáo trong bộ môn Công nghệ Thực phẩmSinh học, các thầy cơ ở phịng thí nghiệm và tất cả bạn bè, người thân đã giúp đỡ, tạo
mọi điều kiện thuận lợi, khích lệ và động viên em trong suốt thời gian thực hiện đề tài
tốt nghiệp của mình.

Cuối cùng cho em xin được cảm ơn các thầy cô trong hội đồng bảo vệ tốt nghiệp
đã dành thời gian quý báu của mình để đọc và nhận xét cho đồ án của em.

i


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp này là thành quả từ sự nghiên cứu hoàn toàn
thực tế trên cơ sở các số liệu thực tế và được thực hiện theo hướng dẫn của giáo viên
hướng dẫn. Đồ án được thực hiện hoàn toàn mới và là thành quả của riêng tôi, không
sao chép theo bất cứ đồ án tương tự nào. Mọi sự tham khảo sử dụng trong đồ án đều
được trích dẫn các nguồn tài liệu trong báo cáo và danh mục tài liệu tham khảo. Mọi sao
chép không hợp lệ, vi phạm quy chế của nhà trường, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm.

Sinh viên thực hiện

Bùi Thị Sương

ii


MỤC LỤC
TÓM TẮT
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
LỜI CẢM ƠN ..............................................................................................................i
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ii
MỤC LỤC ................................................................................................................. iii
LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................ 1
Chương 1: TỔNG QUAN ............................................................................................ 3

1.1. Tổng quan về đu đủ........................................................................................... 3
1.1.1 Nguồn gốc và phân bố ................................................................................. 3
1.1.2. Hình thái và sinh lý cây đu đủ .................................................................... 4
1.1.3. Giá trị dinh dưỡng, ý nghĩa kinh tế và đặc tính dược lý của đu đủ .............. 5
1.1.4. Mủ đu đủ .................................................................................................... 6
1.2. Tổng quan về enzyme lipase ............................................................................. 7
1.2.1. Định nghĩa.................................................................................................. 7
1.2.2. Nguồn gốc .................................................................................................. 7
1.2.3. Cấu tạo của lipase....................................................................................... 7
1.2.4. Cơ chế xúc tác của enzyme lipase............................................................... 8
1.2.5. Một số phản ứng đặc trưng ....................................................................... 10
1.2.6. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về lipase ................................. 11
1.3. Tổng quan về cá hồi ........................................................................................ 12
1.3.1. Hình thái .................................................................................................. 13
1.3.2. Thành phần dinh dưỡng của cá hồi ........................................................... 14
1.3.3. Phân bố .................................................................................................... 15
1.3.4. Tình hình khai thác, chế biến và xuất khẩu cá hồi trên thế giới ................. 15
1.4. Quy trình làm giàu DHA và EPA bằng phương pháp thủy phân xúc tác bởi
enzyme lipase ........................................................................................................ 16
Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................... 17
2.1. Đối tượng, hóa chất và thiết bị nghiên cứu ...................................................... 18
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................... 18
2.1.2. Dụng cụ, hóa chất và thiết bị sử dụng ....................................................... 20
2.2. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................. 22
2.2.1. Nghiên cứu thu nhận chế phẩm enzyme lipase thô từ mủ đu đủ ................ 22
2.2.2.Phương pháp xác định hiệu suất thu hồi chế phẩm enzyme lipase thô........ 24
2.2.3.Phương pháp đo quang .............................................................................. 25
iii

2.2.6. Phương pháp xác định hiệu suất thủy phân dầu cá hồi xúc tác bởi enzyme
lipase thô từ mủ đu đủ. ....................................................................................... 30
2.2.7. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất của quá trình thủy phân. . 30
2.2.8. Phương pháp đánh giá chất lượng dầu cá hồi ............................................ 30
2.2.9. Phương pháp xử lý số liệu ........................................................................ 30
Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ......................................... 31
3.1. Nghiên cứu thu nhận chế phẩm enzyme lipase thô .......................................... 31
3.1.1. Kết quả thu nhận chế phẩm lipase thô theo 2 phương pháp sấy kết thúc ... 31
3.1.2. Nghiên cứu lựa chọn phương pháp sấy khô mủ đu đủ tươi ....................... 31
3.2. Ứng dụng chế phẩm lipase thô để thủy phân dầu cá hồi .................................. 34
3.2.1. Kết quả đánh giá chỉ tiêu chất lượng của dầu cá hồi ................................. 34
3.2.2. Thành phần axit béo của dầu cá hồi trước và sau khi thuỷ phân bằng enzyme
lipase thô từ mủ đu đủ ........................................................................................ 35
3.2.3. Tối ưu hóa q trình thủy phân dầu cá hồi bằng enzym lipase từ mủ đu đủ..... 41
3.2.4. Kết quả ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất của quá trình thủy phân. .. 46
Chương 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................. 48
4.1. Kết luận .......................................................................................................... 48
4.2. Kiến nghị ........................................................................................................ 48
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................... 49
PHỤ LỤC .................................................................................................................. 52

iv


DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

Danh sách các bảng
Bảng 1. 1 Sản lượng đu đủ theo vùng địa lý ................................................................ 3
Bảng 1. 2 Đặc điểm các loại cá hồi ........................................................................... 13
Bảng 1. 3 Thành phần dinh dưỡng của cá hồi trong 100g .......................................... 15

Bảng 2. 1 Dụng cụ, hóa chất ...................................................................................... 21
Bảng 2. 2 Khoảng biến thiên các yếu tố thực nghiệm ................................................. 27
Bảng 2. 3 Ma trận quy hoạch thực nghiệm ................................................................. 28
Bảng 2. 4 Khoảng biến thiên các yếu tố thực nghiệm ................................................. 29
Bảng 2. 5 Ma trận quy hoạch thực nghiệm ................................................................. 29
Bảng 3.1 So sánh hiệu suất thu nhận và hoạt lực của chế phẩm lipase thô bằng 2 phương
pháp sấy khác nhau .................................................................................................... 31
Bảng 3.2 So sánh hiệu suất thu nhận và hoạt lực của chế phẩm lipase thô của các phương
pháp thu nhận khác nhau............................................................................................ 32
Bảng 3.3 Các chỉ tiêu chất lượng của dầu cá .............................................................. 35
Bảng 3.4: Phần trăm axit béo có trong dầu cá hồi trước và sau khi thủy phân. ........... 40
Bảng 3.5 Hiệu suất của phản ứng thủy phân qua các thí nghiệm. ............................... 41
Bảng 3.6 Giá trị các hệ số b trong phương trình hồi quy, kiểm định T và xác suất p
tương ứng .................................................................................................................. 41
Bảng 3.7: Hiệu suất của phản ứng thủy phân qua các thí nghiệm. .............................. 44
Bảng 3. 8 Giá trị các hệ số b trong phương trình hồi quy, kiểm định T và xác suất p . 44
Bảng 3.9. Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất của quá trình thủy phân. ......... Error!
Bookmark not defined.

Danh sách các hình vẽ
Hình 1.1 Hình ảnh cây đu đủ ....................................................................................... 4
Hình 1.2 Cấu trúc khơng gian của lipase từ Candida rugosa [ ...................................... 8
Hình 1.3 Mơ hình cơ chế xúc tác của lipase ở bề mặt tiếp xúc giữa hai pha dầu–nước . 9
Hình 1.4 Sự hoạt hóa enzyme ...................................................................................... 9
Hình 1.5 Hình thành phức hợp enzyme - cơ chất........................................................ 10
Hình 1.6 Phản ứng thủy phân .................................................................................... 10
Hình 1.7 Phản ứng este hóa ....................................................................................... 10
Hình 1.8 Phản ứng trao đổi giữa các ester ................................................................. 11
Hình 1.9 Phản ứng chuyển ester................................................................................. 11
Hình 1.10 Cá hồi (Salmon/Oncorhynchus spp) .......................................................... 12

v


Hình 1.11 Sản lượng cá hồi Đại Tây Dương năm 2005 – 2020 (dự báo) (Nguồn:
Rabobank, Uncommtrade, Eurostat, 2015) ...................Error! Bookmark not defined.
Hình 1.12 Sơ đồ quy trình làm giàu DHA và EPA .................................................... 17
Hình 2.1 Vườn thu nhận mủ đu đủ ............................................................................. 18
Hình 2.2 Lườn cá hồi thu mua tại Công ty TNHH chế biến thực phẩm D&N ............. 19
Hình 2.3 Sơ đồ thu nhận dầu cá hồi ........................................................................... 20
Hình 2.4 Máy lắc ....................................................................................................... 21
Hình 2.5 Máy đo pH .................................................................................................. 21
Hình 2.6 Máy ly tâm .................................................................................................. 22
Hình 2.7 cân phân tích 4 số ........................................................................................ 22
Hình 2.8 Máy đo quang ............................................................................................. 22
Hình 2.9 Cân kỹ thuật điện tử .................................................................................... 22
Hình 2.10 Sơ đồ thu nhận chế phẩm lipase thô theo các phương pháp sấy khác nhau ở
giai đoạn kết thúc. ...................................................................................................... 23
Hình 2.11 Sơ đồ thu nhận chế phẩm lipase thơ theo các phương pháp sấy mủ khác nhau. 24
Hình 2.12 Sơ đồ quy trình phân đoạn dầu cá hồi sau khi thủy phân bằng enzym lipase
từ mủ đu đủ................................................................................................................ 26
Hình 3.1 Hình ảnh mủ đu đủ khơ sau khi sấy theo các phương pháp .......................... 32
Hình 3.2 Biểu đồ so sánh hoạt lực của chế phẩm liapse thô từ các phương pháp thu
nhận khác nhau .......................................................................................................... 33
Hình 3.3 Sơ đồ thu nhận chế phẩm lipase thơ............................................................. 34
Hình 3.4 Dầu cá hồi thu được từ lườn cá hồi .............................................................. 34
Hình 3.5 Kết quả đo sắc ký khí của mẫu dầu cá hồi ban đầu. ..................................... 36
Hình 3.6 Sắc ký đồ của mẫu dầu cá ban đầu. ............................................................. 37
Hình 3.7 Kết quả sau khi đo sắc kí khí của phân đoạn dầu khơng bị thủy phân .......... 38
Hình 3.8 Sắc ký đồ của phân đoạn dầu không bị thuỷ phân. ............................................ 39
Hình 3.9 Biểu đồ đường mức (contour plot) biểu thị ảnh hưởng của nhiệt độ, pH đến

hiệu suất thủy phân .................................................................................................... 42
Hình 3.10 Biểu đồ bề mặt biểu thị ảnh hưởng của nhiệt độ, pH đến hiệu suất thủy phân. 42
Hình 3.11 Biểu thị các điểm tối ưu sau khi phân tích. ................................................ 43
Hình 3.12 Biểu đồ đường mức (contour plot) biểu thị ảnh hưởng của lượng nước/ cơ
chất và nồng độ enzyme đến hiệu suất thủy phân ....................................................... 45
Hình 3.13 Biểu đồ bề mặt( surface plot) biểu thị ảnh hưởng của lượng nước/ cơ chất và
nồng độ enzyme đến hiệu suất thủy phân ................................................................... 45
Hình 3.14 Biểu thị các điểm tối ưu sau khi phân tích. ................................................ 46
Hình 3.15 Biểu đồ ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất của quá trình thủy phân .... 46
vi


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DHA: Docosahexaenoic acid
EPA: Eicosapentaenoic acid
PUFA: Polyunsaturated fatty acid (axit béo khơng bão hịa nhiều nối đôi)
TAG: Triacylglycerol
FFA: Free Fatty acid (axit béo tự do)
p-NPP: p-nitrophenyl palmitate
p-NP: p-Nitrophenol

vii


Nghiên cứu thu nhận enzyme lipase thô từ mủ đu đủ và ứng dụng để làm giàu DHA và EPA từ dầu cá hồi

LỜI MỞ ĐẦU

DHA (Docosahexaenoic acid) và EPA (Eicosapentaenoic acid) là một trong

những axit béo không no nhiều nối đơi, đóng vai trị quan trọng đối với sức khỏe và dinh
dưỡng con người. Các nghiên cứu gần đây khẳng định rằng việc sử dụng 2 axít béo trên
sẽ duy trì mức độ bình thường của cholesterol trong máu giúp ngăn ngừa các bệnh về
tim mạch và các nguy cơ gây xơ vữa động mạch, đột quỵ và cũng làm giảm các triệu
chứng liên quan đến viêm loét dạ dày và đau khớp. Ngồi ra, những acid béo khơng no
này là phần không thể thiếu trong khẩu phần ăn của trẻ em vì chúng có khả năng tăng
cường thị giác và sự phát triển của trí não [2].
Cá hồi đã được biết đến là một trong những thực phẩm giàu chất dinh dưỡng nhất,
đặc biệt là chứa tỉ lệ các acid béo chưa bão hòa như DHA và EPA cao nhưng hàm lượng
như vậy vẫn chưa đủ để làm thực phẩm chức năng. Năm 2010, một nghiên cứu trong
ngành cá hồi Na Uy cho thấy, trong số 45.800 tấn đầu cá, xương, vây bụng và thịt thừa
thải ra từ 5 cơng ty lớn nhất, chỉ 24% trong số đó (11.000 tấn) là được tận dụng phục vụ
cho con người, phố biến nhất vẫn là tận dụng thịt vụn để làm chả hoặc xúc xích, cịn lại
đều được chế biến làm thức ăn chăn nuôi [1]. Vậy tại sao ta lại không tận dụng nguồn
phụ phẩm rẻ tiền từ chế biến thủy sản đó để tạo ra các chế phẩm giàu DHA và EPA
phục vụ cho nhu cầu dinh dưỡng của con người, đặc biệt là thế hệ trẻ.
Gần đây, một số tác giả trên thế giới đã sử dụng enzyme lipase để thủy phân dầu
cá nhằm làm giàu DHA và EPA trong dầu cá phục vụ cho việc sản xuất thực phẩm chức
năng. Nhưng chủ yếu là sử dụng enzyme lipase từ vi sinh vật. Cho tới nay, ở Việt Nam
chưa có cơng trình nghiên cứu nào ứng dụng enzyme lipase từ thực vật để thủy phân
dầu cá. Lipase từ thực vật tuy chỉ chiếm một phần nhỏ trong nền công nghiệp sản xuất
enzyme nhưng với nhiều ưu điểm như giá thành thấp, là enzyme cố định tự nhiên và
được sử dụng trực tiếp như chất xúc tác sinh học ở dạng chế phẩm thô nên gần đây loại
enzyme này đã được quan tâm và nghiên cứu khá phổ biến [24].
Một số nghiên cứu đã cho thấy lipase từ thực vật được ứng dụng trong các phản
ứng thủy phân hoặc ester hóa. Ðặc biệt, một số cây thuộc họ đu đủ như Carica papaya
được phát hiện là có hoạt tính cao trong phản ứng thủy phân và phản ứng tổng hợp. Các
nghiên cứu thực hiện trên C.papaya cho thấy rằng mủ thơ của nó hoạt động rất mạnh
trên triacylglycerol mạch ngắn (TAG) [25].
Trong khi đó, cây đu đủ được trồng nhiều ở nước ta chủ yếu chỉ để thu nhận

papain từ phần protein tan trong nước, cịn phần khơng tan trong nước có chứa lipase
được coi như phế thải [16].
SVTH: Bùi Thị Sương

GVHD:PGS.TS Đặng Minh Nhật
ThS. Phan Thị Việt Hà

1


Nghiên cứu thu nhận enzyme lipase thô từ mủ đu đủ và ứng dụng để làm giàu DHA và EPA từ dầu cá hồi

Mục đích của nghiên cứu này là chọn ra phương pháp thu nhận lipase thô sao cho
đạt hoạt tính cao và có lợi về kinh tế nhất khi thủy phân dầu cá để làm giàu DHA và
EPA. Vì vậy mà em chọn đề tài: “Nghiên cứu thu nhận enzyme lipase thô từ mủ đu
đủ và ứng dụng để làm giàu DHA và EPA từ dầu cá hồi”.

SVTH: Bùi Thị Sương

GVHD:PGS.TS Đặng Minh Nhật
ThS. Phan Thị Việt Hà

2


Nghiên cứu thu nhận enzyme lipase thô từ mủ đu đủ và ứng dụng để làm giàu DHA và EPA từ dầu cá hồi

Chương 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về đu đủ
1.1.1 Nguồn gốc và phân bố

Đu đủ là một trong những loại trái cây phổ biến của vùng nhiệt đới và cận nhiệt
đới. Sản lượng thế giới năm 2004 đạt 6,8 triệu tấn trên 389.990 hecta (FAO 2004), trong
đó 47% sản lượng có nguồn gốc từ khu vực Trung và Nam Mỹ (chủ yếu ở Brazin), 30%
từ Châu Á và 20% thuộc về Châu Phi (FAO 2004). Mặc dù được trồng (>90%) và tiêu
thụ chủ yếu tại các nước đang phát triển, nhưng đu đủ đã nhanh chóng trở thành một
loại trái cây quan trọng của thế giới, bao gồm cả quả tươi cũng như sản phẩm qua chế
biến [17].
Bảng 1.1 Sản lượng đu đủ theo vùng địa lý [17]
Region

Area harvested (Ha)

Production (Mt)

Africa

128,807

1,3444,230

Asia and the Pacific

157,203

2,063,352

Australia

403

5,025

Caribbean

9,179

179,060

Central America

28,966

1,057,024

North Ameraca

500

16,240

South America

65,546

2,120,370

Đu đủ được phát hiện lần đầu tiên bởi Oviedo, giám đốc vùng mỏ Hispaniola
(Antilles) từ năm 1513 tới 1525. Ông đã mô tả cách thức Alphonso de Val verde thu
nhận hạt đu đủ từ bờ biển Panama tới Darien, sau đó tới San Domingo và các hịn đảo
khác của miền tây Ấn Độ cũng như các vùng lân cận. Người Tây Ban Nha đặt tên cho

nó là “papaya” và mang tới trồng ở Philipine, sau đó lan rộng ra khắp Malaya và cuối
cùng là Ấn Độ vào năm 1598 (Schery 1952). Năm 1874, cây đu đủ đã nhanh chóng được
phân bố rộng khắp các quốc gia nhiệt đới và cận nhiệt đới [17].
Cây đu đủ ở Việt Nam
Ở Việt Nam đu đủ được trồng hầu hết ở các tỉnh miền Bắc và miền Nam, chúng
được trồng nhiều ở tỉnh đồng bằng, dọc theo các con sông, trên các loại đất phù sa, dốc
tụ, phù sa cổ và nhiều loại đất khác, những vùng đu đủ có thể kể đến là Hà Tây, Hà Nam,
Hưng Yên, Tuyên Quang, Vĩnh Phúc (Miền Bắc), Lái Thiêu, Tiền Giang, Sông Bé (cũ),
các tỉnh Tây nguyên… (Miền Nam). Diện tích trồng đu đủ của cả nước ước khoảng
10.000-17.000 ha với sản lượng khoảng 200-350 nghìn tấn quả [4].
SVTH: Bùi Thị Sương

GVHD:PGS.TS Đặng Minh Nhật
ThS. Phan Thị Việt Hà

3


Nghiên cứu thu nhận enzyme lipase thô từ mủ đu đủ và ứng dụng để làm giàu DHA và EPA từ dầu cá hồi

Cây đu đủ rất có thể du nhập vào Việt Nam qua Philippines vào thời điểm chưa
được xác định. Ở Việt Nam có hai giống đu đủ nội địa truyền thống là giống đu đủ thịt
đỏ và giống đu đủ thịt vàng. Hiện nay có nhiều giống mới được lai tạo và nhập nội chủ
yếu là các giống đu đủ lai F1 với năng suất, sản lượng và chất lượng quả cao với nhiều
màu sắc của thị quả khác nhau như đỏ, vàng, tím…[4].
Năm 2008 vùng Daklak Việt Nam đã được công ty BPI.SA (Vương quốc Bỉ) tài
trợ dự án phát triển cây đu đủ. Toàn bộ mủ đu đủ được xuất sang Bỉ ở dạng thô để dùng
làm thuốc và chất xúc tác trong ngành hóa thực phẩm. Một đời cây đu đủ giống Solo
(lai giữa đu đủ Châu Phi và Thái Lan) trong điều kiện chăm sóc tốt có thể cho 1-1,5 kg
mủ khơ [5].

1.1.2. Hình thái và sinh lý cây đu đủ
Đu đủ là một loại cây nhiệt đới, thân thảo to, thẳng, có nhánh hoặc khơng phân
nhánh. Thân đu đủ có thể cao 2-10 m. Rễ chùm, mọc lan tỏa khắp gốc, và đâm sâu xuống
đất [17].
Lá đơn to, phân thùy hình
chân vịt, mọc cách, xoắn theo
vịng, cuống lá hình ống dài, rổng
ruột mỗi phiến lá chia làm 8-9 thuỳ
sâu, mỗi thuỳ lại bị khía thêm nữa
như bị xẻ rách [5].
Hoa màu trắng phớt vàng
nhạt, mọc thành chùm xim ở nách
những lá già. Hoa đơn tính thường
khác gốc, nhưng cũng có cây vừa
mang cả hoa đực, hoa cái và hoa
lưỡng tính, hoặc có hoa cái và hoa

Hình 1.1 Hình ảnh cây đu đủ

lưỡng tính. Cụm hoa đực phân nhánh nhiều, có cuống, rất dài. Cụm hoa cái chỉ gồm 23 hoa [5].
Thon gần trịn, mọc trong phần rổng của ruột quả, hạt có thể khơng phát triển [5].
Quả đu đủ có hình oval hoặc gần tròn, dài 15-50cm, bề dày 10-20cm và trọng
lượng có thể đạt 9 kg ( Morton 1987). Khi cịn xanh, quả đu đủ chứa rất nhiều mủ, vỏ
quả xanh và cứng. Khi chín, vỏ quả chuyển thành màu vàng nhạt đến vàng đậm, đến
cam. Trái đu đủ già chứa rất nhiều hạt hình trứng, màu xám đen, bám nhẹ vào lớp thịt
quả nhờ lớp mô sợi mềm [17].
Đu đủ thường được trồng từ hạt. Quá trình nảy mầm xảy ra trong vịng 2-4 tuần
sau khi gieo. Giới tính của cây đu đủ gồm có đu đủ đực, đu đủ cái và đu đủ lưỡng tính,
SVTH: Bùi Thị Sương

GVHD:PGS.TS Đặng Minh Nhật
ThS. Phan Thị Việt Hà

4


Nghiên cứu thu nhận enzyme lipase thô từ mủ đu đủ và ứng dụng để làm giàu DHA và EPA từ dầu cá hồi

ở mỗi giới tính thì cây đu đủ lại có những đặc điểm về hoa và quả khác nhau [5]. Và
giới tính của cây đu đủ khơng thể xác định được trong 6 tháng sau khi nảy mầm
(Gonsalves 1994). Nên tại thời điểm này, thực vật được tỉa thưa để đạt được tỷ số giới
tính mong muốn và giảm sự cạnh tranh giữa các cây, mà sau này sẽ ảnh hưởng đến sản
lượng (Chia et al. 1989) [17].
Cây đu đủ phát triển nhanh, quả đầu tiên được dự kiến trong 10-14 tháng kể từ
khi nảy mầm và nói chung quả đu đủ mất khoảng 5 tháng để phát triển [17].
1.1.3. Giá trị dinh dưỡng, ý nghĩa kinh tế và đặc tính dược lý của đu đủ
Là loại cây dễ trồng, ra quả sớm, sản lượng cao, chu kỳ kinh tế ngắn, đồng thời
toàn bộ thân lá, quả của cây được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau: quả ăn tươi,
nguyên liệu chế biến, trồng để lấy nhựa, chăn nuôi [6].
Giá trị dinh dưỡng trong quả đu đủ chín bao gồm: 85-88% nước; 0,6% protein;
0,1% lipid; 8,3% đường; 60-122 mg vitamin C; 0,33 mg vitamin B1; 0,04 mg vitamin
B2; 0,33 mg vitamin PP và đặc biệt rất giàu vitamin A. Quả đu đủ xanh chứa khoảng 60
– 70% các chất dinh dưỡng so với quả chín [3].
Một kết quả nghiên cứu khác cho thấy, trong 100g đu đủ có 74 - 80mg vitamin
C (vitamin chủ yếu trong đu đủ), caroten (tiền vitamine A) 500 - 1250 UI. Ngồi ra, cịn
có các vitamin B1, B2, các acid gây men, các khoáng chất như: kali (179mg), canxi,
magiê, sắt và kẽm.
Cịn đu đủ xanh, ngồi các chất có trên cịn có chứa 4% chất nhựa latex màu trắng
đục là hỗn hợp của nhiều proteaza (loại men tiêu hóa chất đạm), trong đó chất chủ yếu
là papain. Men papain có tác dụng như men papein của dạ dày, giống men trypsin của

tuyến tuỵ trong tiêu hóa các chất thịt. Đặc biệt nó cịn có thể ức chế sự phát triển của vi
khuẩn. Papain cịn có tác dụng làm đơng sữa và tác dụng làm giảm độc đối với toxin và
toxanpunin [6].
Lá đu đủ chứa ancaloit carpain, có tác dụng giống glucozit của dương địa hồng
- Digitalis, họ Hoa mõm chó (Scrophulariaceae), làm chậm nhịp tim, diệt amíp. Hạt đu
đủ có glucozit caricin và myrosin [6].
Đu đủ được làm mứt, đồ chua, món tráng miệng. Quả đu đủ xanh được dùng phổ
biến ở Thái Lan, Việt Nam như một loại rau, lên men làm dưa chua hoặc ngâm đường
(Sankat, Maharaj 1997). Năm 1994 Chinoy và cộng sự đã thí nghiệm trên chuột, đã
chứng minh dịch trích từ hạt đu đủ có thể được dùng như thuốc tránh thai [5].
Đu đủ thường được dùng làm thuốc trong y học cổ truyền. Theo Reed (1976),
mủ đu đủ rất công dụng cho việc điều trị chứng khó tiêu, đắp vết bỏng ngồi da. Okeniyi
và cơng sự (2007) cho rằng trái và hạt đu đủ có thể tẩy giun sán và amip. Gần đây, một
cơng trình nghiên cứu trên chuột cho thấy ở giai đoạn phát triển của bào thai, việc tiêu
SVTH: Bùi Thị Sương

GVHD:PGS.TS Đặng Minh Nhật
ThS. Phan Thị Việt Hà

5


Nghiên cứu thu nhận enzyme lipase thô từ mủ đu đủ và ứng dụng để làm giàu DHA và EPA từ dầu cá hồi

thụ đu đủ chín lại khơng gây nên nguy cơ nào (Adebiyi et al. 2002 ). Ngoài ra, quả, mủ,
phấn hoa đu đủ cũng gây dị ứng tùy vào sự nhạy cảm của mỗi người (Blanca et al. 1998).
Mủ đu đủ dùng ngồi da có thể gây kích ứng, làm rộp da, nhưng khi vào cơ thể, nó lại
có tác dụng trị viêm loét dạ dày [17].
Hoa, quả non của cây đu đủ cũng được sử dụng như là nguồn dược liệu trong
việc điều trị ho, viêm phế quản, tắc sữa ở các bà mẹ đang cho con bú [6].

1.1.4. Mủ đu đủ
Mủ cây đu đủ nằm trong các ống dẫn mủ trải rộng khắp toàn bộ cây, ngoại trừ rễ.
Quả xanh vào khoảng 10 tuần tuổi chứa nhiều mủ nhất [1].
Mủ cây đu đủ là một chất lỏng màu trắng đục được tạo thành bởi các hợp chất
khác nhau như: protein, nhựa, đường, chất béo, gum… tất cả phân tán trong môi trường
nước và đông lại khi tiếp xúc với mơi trường khơng khí. Nó được tiết ra sau khi làm mơ
tổn thương. Trong đó có khoảng 15% chất khô, 85% nước, và nhiều enzyme thủy phân,
chủ yếu là các protease. Hơn nữa, các thành phần protein khác nhau đã được báo cáo là
phụ thuộc vào độ tuổi hay giới tính của cây, cũng như trên thời gian trong ngày mà việc
khai thác mủ được thực hiện. Hỗn hợp các enzyme khác nhau có mặt trong mủ được
cho là đóng vai trị bảo vệ cây chống lại các tác nhân bên ngồi [19].
Mủ đu đủ có hoạt tính kháng khuẩn, ức chế sự tăng trưởng của nấm, đặc biệt là
nấm Candida albicans (Giordani và Siepai 1991), vì thế thường được sử dụng trị bệnh
eczema trên da do nấm gây ra. Ở Mauritius, khói từ lá đu đủ khơ có tác dụng cắt các cơn
hen suyễn, trong khi ở Úc, người ta cho rằng một số bệnh ung thư có thể được cải thiện
sau khi uống dịch trích lá đu đủ.
Mủ đu đủ có chứa papain và chymopapain, hai enzyme phân giải protein quan
trọng của ngành công nghiệp. Mủ đu đủ xanh là chất làm mềm thịt kỳ diệu, sử dụng
trong điều trị vết bỏng, vết thương bị hoại tử (Starley 1999; Hewitt et al 2000), ngoài ra,
còn được dùng trong sản xuất mỹ phẩm (Singh và Sirohi 1977; Knight 1980), cơng
nghệ thực phẩm [1]. Ngồi papain và chymopapain, mủ đu đủ còn chứa các enzyme
khác như lipase, hydrolase [16].
Lipase từ mủ đu đủ liên kết chặt với vật chất khơ có trong mủ quả đu đủ và do
đó, nó khơng hịa tan trong nước. Vì vậy, nó đã được được coi như “enzyme cố định tự
nhiên”. Các hoạt động của lipase là hoàn toàn độc lập với các protease khác hiện diện
trong mủ và vai trò tự nhiên của nó chắc chắn là chưa biết rõ. Khơng có thử nghiệm nào
về đặc tính sinh hóa của nó đã được thực hiện, vì cho đến nay, tất cả những nỗ lực để
loại bỏ lipase từ các ma trận của chất khô để tinh sạch đã không thành công. Trong bất
kỳ trường hợp, một lipase tinh chế một phần có thể được thu được bằng hịa tan papain
thơ trong nước, vì vậy bỏ pha nước sau khi ly tâm [16].

SVTH: Bùi Thị Sương

GVHD:PGS.TS Đặng Minh Nhật
ThS. Phan Thị Việt Hà

6


Nghiên cứu thu nhận enzyme lipase thô từ mủ đu đủ và ứng dụng để làm giàu DHA và EPA từ dầu cá hồi

1.2. Tổng quan về enzyme lipase
1.2.1. Định nghĩa
Lipase (triacylglycerol acylhydrolase, EC 3.1.1.3) thuộc nhóm enzyme hydrolase,
thủy phân các liên kết ester trong tri-, di-, và monoglyceride để tạo ra sản phẩm là các
acid béo, diacylglyceride, monoacylglyceride và glycerol ở điều kiện bình thường.
Hai enzyme lipase và estease đều phân giải liên kết ester, nhưng lipase chỉ thủy
phân cơ chất khơng tan trong nước và hoạt tính được tăng cường khi ở bề mặt phân chia
pha cơ chất – nước. Vì vậy hoạt tính tối ưu của lipase chỉ được thể hiện trong hệ nhũ
tương, khi đó thì diện tích bề mặt tiếp xúc giữa cơ chất và enzyme sẽ tăng lên rất nhiều.
Lipase hoạt động mạnh ở những hệ nhũ là nước trong dầu và dầu hòa tan trong dung
môi hữu cơ. Hơn thế nữa, lipase rất linh hoạt vì có thể xúc tác cho phản ứng chuyển hóa ester
và tổng hợp ester đặc hiệu về cấu hình khơng gian với sự đa dạng về cơ chất phản ứng [9].
1.2.2. Nguồn gốc
Lipase phân bố rộng rãi từ vi sinh vật, thực vật, đến động vật có vú. Ở động vật
có vú, lipase đóng vai trị như chìa khóa trong q trình tiêu hóa lipit (lipase ở tuyến tụy,
dạ dày), trong q trình đồng hóa và dị hóa (lipase ở ruột, gan, lyosome và lipoprotein).
Trong thực vật, lipase được tìm thấy ở các mơ dự trữ của các hạt chứa dầu như:
hạt thầu dầu, hạt ngũ cốc, hạt hướng dương, và chủ yếu được tìm thấy trong quá trình
nảy mầm.
Lipase vi sinh vật phân bố rộng rãi từ vi khuẩn, nấm men đến nấm. Hầu hết lipase

ứng dụng thương mại có nguồn gốc vi khuẩn. Vi sinh vật tổng hợp lipase được tìm thấy
trong các mơi trường phong phú như nước thải công nghiệp, nhà máy chế biến dầu thực
vật, sữa, hạt có dầu, thực phẩm thối rữa (Sztajer et al., 1988), than đá, và suối nước nóng
(Wang et al., 1995) [10].
1.2.3. Cấu tạo của lipase
1.2.3.1. Trình tự acid amin
Bản chất enzyme lipase là một protein nên có cấu tạo từ các acid amin.
Nhiều trình tự amino acid của lipase được suy ra từ trình tự của lipase đã tách
dịng cho thấy có những điểm tương đồng giữa những cấu trúc không gian của lipase vi
sinh vật và động vật có vú, tuy nhiên vẫn có rất ít những trình tự giống nhau hồn tồn,
ngoại trừ những trình tự vùng quanh trung tâm hoạt động.
Khi so sánh trình tự amino acid vùng quanh trung tâm hoạt động của nhóm gồm
ba enzym xúc tác protease, lipase, cutinase với esterrase, người ta thấy sự tồn tại của
trình tự Gly-X1-Ser-X2-Gly (X là một amino axit bất kỳ). Khác biệt duy nhất đã biết với
trình tự trên là sự thay thế của alanine cho glycine thứ hai trong chuỗi axit amin. Không

SVTH: Bùi Thị Sương

GVHD:PGS.TS Đặng Minh Nhật
ThS. Phan Thị Việt Hà

7


Nghiên cứu thu nhận enzyme lipase thô từ mủ đu đủ và ứng dụng để làm giàu DHA và EPA từ dầu cá hồi

một trình tự cố định nào được tìm thấy quanh gốc histidine hoặc glutamic axit của trung
tâm hoạt động trừ trường hợp trong các enzym tương đồng từ các lồi họ hàng rất gần.
1.2.3.2. Cấu trúc khơng gian của enzyme lipase
Xác định cấu trúc không gian ba chiều là cơ sở để hiểu được động học phản ứng.

Cấu trúc chung của enzyme lipase gồm một gấp nếp β ở giữa, được bao quanh bởi các
xoắn α với nhóm serine hoạt động nằm trong một vịng (loop) gọi là cùi chỏ xúc tác
(catalytic elbow). Trên serine là một khe kỵ nước (hydrophobic cleft) được hình thành
sau sự hoạt hóa enzyme. Khe ưa nước là một túi được kéo dài (elongated pocket) tùy
theo cơ chất gắn khít vào [8].
Trung tâm hoạt động của lipase là bộ ba gồm: Serine, Aspartate/Glutamate và
Histidine. Đối lập với protease, trung tâm xúc tác của lipase khơng phân bố ở bề mặt
ngồi mà nằm dưới chuỗi xoắn bề mặt. Vị trí hoạt động của mọi lipase đều có Ser, His,
Asp (hoặc Glu) và hồn toàn bị che khuất bởi một đoạn nắp cấu tạo bởi một hoặc hai
chuỗi xoắn (hình 1.2). Bề mặt mang Trypsin hồn tồn khơng cực và tác động qua lại
với đầu kị nước bao quanh trung tâm hoạt động. Trong hầu hết cấu trúc lipase, đầu serine
hoạt động trong chuỗi pentapeptit có trình tự Gly-X1-Ser-X2-Gly cấu trúc đó cũng được
tìm thấy ở protease serine (Boel và cộng sự, 1998) [9].

Hình 1.2 Cấu trúc không gian của lipase từ Candida rugosa [9]
1.2.4. Cơ chế xúc tác của enzyme lipase
Trong quá trình xúc tác, một đặc điểm quan trọng của lipase là có sự thay đổi về
dạng khơng gian của vùng (trung tâm) hoạt động.
Theo các nghiên cứu lipase có nhóm serin, histidin và acid aspastic ở trung tâm
hoạt động của nó. Với các cơ chất khơng tan trong nước, hoạt tính của lipase đạt được
cực đại chỉ khi nó được phân tán vào giữa bề mặt phân pha dầu nước. Quá trình đó được
gọi là q trình hoạt hố phân pha.
SVTH: Bùi Thị Sương

GVHD:PGS.TS Đặng Minh Nhật
ThS. Phan Thị Việt Hà

8

Nghiên cứu thu nhận enzyme lipase thô từ mủ đu đủ và ứng dụng để làm giàu DHA và EPA từ dầu cá hồi

Khi khơng có mặt nước hoặc khi có nước với lượng nhỏ, phản ứng este hố và
phản ứng este được ưu tiên. Trong trường hợp này, những đặc tính như tốc độ xúc tác
và tính đặc hiệu phụ thuộc nhiều vào điều kiện phản ứng và bản chất cơ chất [Paul
Woolley & Steffen B. Petersen, 1992].

Hình 1.3 Mơ hình cơ chế xúc tác của lipase ở bề mặt tiếp xúc giữa hai pha dầu–nước
E : Là lipase hịa tan có hoạt tính
E* : Là lipase hoạt động được hấp thu
S : Là cơ chất không tan trong nước
E*S: Là các phức hệ cơ chất lipase
P : Là sản phẩm thủy phân.
Lipase xúc tác cho một phản ứng hóa học qua ba bước (Martinelle, Hult, 1994).
Bước 1: Lipase thủy phân liên kết ester của lipid tại bề mặt phân pha giữa lipid và nước.
Trong nước trung tâm hoạt động chứa serine bị khóa lại bởi vịng xoắn helix (Hình 1.4).

Hình 1.4 Sự hoạt hóa enzyme
Bước 2: Khi lipase gắn vào bề mặt phân pha thì vịng xoắn helix di chuyển, cho
phép cơ chất gắn vào trung tâm hoạt động (Hình 1.5) [9].
SVTH: Bùi Thị Sương

GVHD:PGS.TS Đặng Minh Nhật
ThS. Phan Thị Việt Hà

9


Nghiên cứu thu nhận enzyme lipase thô từ mủ đu đủ và ứng dụng để làm giàu DHA và EPA từ dầu cá hồi

Hình 1.5 Hình thành phức hợp enzyme - cơ chất
Bước 3: tạo thành sản phẩm, còn enzyme được giải phóng ra dưới dạng tự do.
1.2.5. Một số phản ứng đặc trưng
Lipase có thể tham gia xúc tác cho rất nhiều phản ứng hóa học khác nhau. Đặc
biệt là phản ứng thủy phân và este hóa.
Phản ứng thủy phân là một phản ứng đặc trưng với sự tham gia của lipase. Quá
trình thủy phân sẽ tạo thành acid béo và glycerol (Hình 1.6).
Phản ứng ester hóa (Hình 1.7) là phản ứng giữa một acid béo và rượu tạo ra ester.

Hình 1.6 Phản ứng thủy phân [10]

Hình 1.7 Phản ứng este hóa [10]
Phản ứng trao đổi giữa các ester (Hình 1.8) là phản ứng trao đổi giữa các ester
hoặc giữa este và acid béo.

SVTH: Bùi Thị Sương

GVHD:PGS.TS Đặng Minh Nhật
ThS. Phan Thị Việt Hà

10


Nghiên cứu thu nhận enzyme lipase thô từ mủ đu đủ và ứng dụng để làm giàu DHA và EPA từ dầu cá hồi

Hình 1.8 Phản ứng trao đổi giữa các ester [10]
Phản ứng chuyển ester (Hình 1.9) là phản ứng giữa ester với rượu hoặc glycerol.

Hình 1.9 Phản ứng chuyển este [10]
1.2.6. Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước về lipase

1.2.6.1. Tình hình nghiên cứu lipase ngồi nước
Trên thế giới, việc nghiên cứu về lipase đã được các nhà khoa học quan tâm và
thực hiện từ rất lâu và ngày càng phát triển cho đến ngày nay.
Năm 1935, hoạt động của lipase trong mủ đu đủ đã được báo cáo. Tuy nhiên mãi
đến năm 1991, sự quan tâm vào nghiên cứu enzyme này mới bắt đầu.
Năm 1997, T.A. Foglia và P. Villeneuve đã nghiên cứu lipase từ đu đủ Carica, xúc tác
phản ứng tổng hợp các triacylglycerol, đặc biệt là tổng hợp các triacylglycerol ít calo [19].
Năm 2001, C. Dhuique-Mayer và cộng sự đã nghiên cứu đặc tính sinh học của lipase
trong mủ thô từ quả Babaco (Carica pentagona), cho kết quả là mủ của Carica pentagona thể
hiện tính chất sinh học (0.77U/mg) cao hơn so với mủ của đu đủ Carica (0.28U/mg) [24].
Năm 2006, Pablo Domínguez de María và cộng sự đã nghiên cứu làm nổi bật
nguồn gốc, các tính năng và ứng dụng của enzyme lipase từ mủ đu đủ Carica [20].
Năm 2011, Slim Abdelkafi và cộng sự đã nghiên cứu lipase từ đu đủ Carica, thu
được kết quả enzyme hoạt động tối ưu ở nhiệt độ 50°C và pH = 9 [22].
Năm 2011, N. Annamalai và cộng sự đã nghiên cứu lipase chịu kiềm và chịu nhiệt
từ Bacillus licheniformis sử dụng bánh dầu đậu phộng là chất nền. Enzyme ổn định
100% ở 60 °C, và vẫn giữ được hoạt động hơn 80% sau 1h ủ ở 70°C và pH 9-11,5. Các ion
như Ca2+, Ba2+ và Mg2+ tăng cường trong khi Ni2+ và Fe3+ ức chế hoạt động enzyme [21].

SVTH: Bùi Thị Sương

GVHD:PGS.TS Đặng Minh Nhật
ThS. Phan Thị Việt Hà

11


Nghiên cứu thu nhận enzyme lipase thô từ mủ đu đủ và ứng dụng để làm giàu DHA và EPA từ dầu cá hồi

Năm 2013, Adriano A. Mendes và cộng sự đã nghiên cứu thủy phân dầu thực vật

xúc tác bằng enzyme lipase từ hạt thầu dầu, mục đích của nghiên cứu này là để xác định
khả năng hoạt động enzyme lipase từ hạt thầu dầu (Ricinus communis L.) đến sự thủy
phân của các loại dầu thực vật khác nhau để sản sinh acid béo [15].
1.2.6.2. Tình hình nghiên cứu lipase trong nước
Ở nước ta, các cơng trình nghiên cứu thu nhận, ứng dụng enzyme lipase chưa
nhiều. Tuy nhiên vào những năm gần đây, các nghiên cứu về ứng dụng lipase được nhiều
người quan tâm hơn. Một số cơng trình nghiên cứu điển hình như sau:
Năm 2004, Đặng Thị Thu, Nghiên cứu công nghệ sản xuất một số loại dầu béo
bằng lipase đã khảo sát khả năng thủy phân dầu đậu tương của lipase cố định thu được
dầu có chỉ số acid đạt 80,5 và sử dụng lipase trong sản xuất phomat kết quả cho thấy
phomat có bổ sung lipase đã làm tăng các chỉ tiêu chất lượng cảm quan so với sản phẩm
phomat không bổ sung lipase [9].
Năm 2008, Lại Thị Mai Hương và cộng sự, đã nghiên cứu thu nhận chế phẩm
enzyme lipase từ 12 chủng vi sinh vật và chủng Rhizopus sp. Sinh tổng hợp lipase có
nhiệt độ tối ưu là 40°C và pH tối ưu là 8 – 9 [2].
Năm 2012, Trần Thị Bé Lan, Nguyễn Phương Phi và Phan Ngọc Hòa, đã nghiên cứu
enzyme lipase từ Candida rugosa và Porcine pancreas xúc tác phản ứng transerter dầu dừa.
Kết quả cho thấy xúc tác LCR cho độ chuyển hóa là 0.77%, cao hơn LPP (0.43%) [7].
Năm 2015, Nguyễn Thị Tuyết Như, Nguyễn Thị Nguyên, Phan Ngọc Hòa, đã
nghiên cứu sử dụng enzyme lipase Candida rugosa làm xúc tác cho phản ứng tổng hợp
bidiosel từ dầu cá tra (Pangasius hypophtalmus). Hiệu suất thu biodiesel đạt 92,65% khi
tiến hành phản ứng với tỷ lệ methanol/dầu cá là 4:1, tỷ lệ enzyme là 2%, ở 40oC, bổ
sung 10% dung dịch đệm pH 7 với thời gian phản ứng 96 giờ [13].
Tuy nhiên vẫn chưa có nghiên cứu nào nghiên cứu về ứng dụng enzyme lipase từ
thực vật để thủy phân dầu cá (cụ thể là enzyme thô từ mủ đu đủ) và khảo sát các yếu tố
ảnh hưởng đến hiệu suất của quá trình thủy phân dầu cá từ enzyme này.
1.3. Tổng quan về cá hồi

Hình 1.10 Cá hồi (Salmon/Oncorhynchus spp)
SVTH: Bùi Thị Sương

GVHD:PGS.TS Đặng Minh Nhật
ThS. Phan Thị Việt Hà

12


Nghiên cứu thu nhận enzyme lipase thô từ mủ đu đủ và ứng dụng để làm giàu DHA và EPA từ dầu cá hồi

Tên tiếng anh: Salmon
Tên khoa học: Salmon/Oncorhynchus spp.
Ngành: Chordata
Lớp: Actinopterygii
Bộ: Salmoniformes
Họ: Salmonidae
Lồi: Salmon/Oncorhynchus spp [26].
1.3.1. Hình thái
Bảng 1.2 Đặc điểm các loại cá hồi [26]
Cá hồi Thái Bình Dương và Đại Tây Dương
Tên
Họ

thường

Tên khoa học

Đặc điểm hình thái

gọi
Có những điểm hình dấu X trên đường

Cá hồi

Cá hồi

(Cá hồi Đại
Tây Dương)

Đại Tây
Dương

Cá hồi
Chinook

Oncorhynchus
(Cá hồi Thái
Bình Dương)

q phía sau mắt. Có những điểm đen
lớn phủ trên mang để phân biệt với cá
hồi Thái Bình Dương.

Có màu xanh lá - xanh dương trên lưng
và trên đỉnh đầu với hai bên mình màu
Oncorhynchus bạc và bụng màu trắng. Chúng có
tshawytscha những điểm màu đen trên đi và phân
nửa thân phía trước; miệng của chúng
màu xám đậm.

Cá hồi
Chum

Oncorhynchus Có chiều dài khoảng 58cm, trọng lượng
keta
15,9kg và tuổi thọ tối đa là 7 năm.

Coho

Có thân thon dài, cá đực thành thục
Oncorhynchus thường có một cái bướu nhỏ. Hàm trên

Salmon
Cá hồi
hồng
SVTH: Bùi Thị Sương

Salmo salar

bên, có thể có hoặc khơng những điểm
này trên đi. Hàm trên không rộng

kisutch

kéo dài đến sau mắt. Lược mang 18-25,
vây lưng 8-10, vây hậu mơn 12-14.

Oncorhynchus Có màu bạc sáng ở đại dương. Sau khi
gorbuscha

trở về dòng suối, màu sắc thay đổi sang

GVHD:PGS.TS Đặng Minh Nhật
ThS. Phan Thị Việt Hà

13


Nghiên cứu thu nhận enzyme lipase thô từ mủ đu đủ và ứng dụng để làm giàu DHA và EPA từ dầu cá hồi

màu xám nhạt ở mặt sau với bụng màu
trắng hơi vàng. Nó đặc trưng bởi một
cái miệng màu trắng với đen nướu
răng, khơng có răng trên lưỡi, điểm lớn
hình bầu dục màu đen trên lưng và đi
hình chữ V, và vây đít có 13-17 vây tia
mềm.
Cá hồi
Sockeye

Oncorhynchus Có chiều dài khoảng 58cm, trọng lượng
nerka

7,7kg và tuổi thọ tối đa là 8 năm.
Có thân thon dài, 10-12 tia vây lưng, 812 tia vây hậu mơn; có các chấm màu

Steelhead
Oncorhynchus đen hình cánh sao trên thân. Khi thành
( Cá hồi
mykiss
thục, trên lườn cá xuất hiện các vân
Vân)

màu hồng, đây là điểm đặc trưng của cá
đực khi đến mùa sinh sản.

Cá hồi
Masu

Có lưng màu tối, và các sọc trên mặt cơ
thể trở thành màu đỏ tươi với pha đỏ

Oncorhynchus
thẫm kết hợp vào bụng vào một dải phổ
masou
biến theo chiều dọc có màu sắc nhẹ
hơn.

1.3.2. Thành phần dinh dưỡng của cá hồi
Cá hồi được phân loại như một loại cá béo và được coi là loại thực phẩm lành
mạnh do hàm lượng protein của cá cao, các acid béo omega-3 cao, và vitamin D
cao. Thịt cá hồi cũng là một nguồn cholesterol tốt, với một loạt từ 23–214 mg/100 g tùy
thuộc vào lồi. Thịt cá hồi vừa ngon, vừa khơng sợ béo. Các loại acid béo omega-3 chứa
trong cá hồi mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe như: chống các dấu hiệu lão hóa, giảm
mức cholesterol và huyết áp, giảm nguy cơ bị đột quỵ, giúp giảm đau và cứng khớp gây
ra bởi viêm khớp…[27].
Ngoài ra, protein trong cá hồi cịn giúp thành lập và phục hồi các mơ cơ bắp và
tất cả các tế bào trong cơ thể. Axit béo omega-3 có khả năng hạn chế tác hại gây ra bởi
thuốc lá.
Thịt cá hồi có dạng từ màu da cam sang màu đỏ. Màu tự nhiên của cá hồi là kết
quả từ sắc tố, chủ yếu là astaxanthin và canthaxanthin trong thịt cá.

SVTH: Bùi Thị Sương

GVHD:PGS.TS Đặng Minh Nhật
ThS. Phan Thị Việt Hà

14


Nghiên cứu thu nhận enzyme lipase thô từ mủ đu đủ và ứng dụng để làm giàu DHA và EPA từ dầu cá hồi

Bảng 1.3 Thành phần dinh dưỡng của cá hồi trong 100g [26].
Hàm lượng dinh dưỡng
trong 100g cá hồi

Đơn vị đo lường

Chất béo

6,34

g

Protein

19,84

g

Canxi

12

mg

Sắt

0,80

mg

Phốt pho

200

mg

Kali

490

mg

Natri

44

mg

Kẽm

0,64

mg

Nước

68,5

g

Thành phần dinh dưỡng

1.3.3. Phân bố
Cá hồi sống dọc các bờ biển tại cả Bắc Đại Tây Dương (các họ di cư Salmo salar)
và Thái Bình Dương (khoảng sáu họ của giống Oncorhynchus), và cũng đã từng được
đưa tới Hồ lớn ở Bắc Mỹ. Cá hồi là cá ngược sông để đẻ, chúng sinh ra tại khu vực nước
ngọt, di cư ra biển và sau đó quay trở lại vùng nước ngọt để sinh sản. Tuy nhiên, có
nhiều con thuộc nhiều lồi sống cả đời tại vùng nước ngọt [26].
1.3.4. Tình hình khai thác, chế biến và xuất khẩu cá hồi trên thế giới
Sản lượng cá hồi khai thác được trên thế giới thấp nhưng lại có giá trị thương mại
cao, xuất khẩu đạt hơn 14 tỷ USD trong năm 2013. Sở dĩ cá hồi có giá trị thương mại
cao do sản xuất chỉ tập trung ở một số ít nước như Na Uy, Chi Lê, Canada và Anh. Cá
hồi đánh bắt tự nhiên tại Mỹ và Nga được chế biến ở châu Á, chủ yếu là Trung Quốc.
Na Uy hiện đang là nước xuất khẩu cá hồi lớn nhất thế giới, khoảng 1 triệu
tấn/năm và là nước cung cấp cá hồi chính cho thị trường EU và Nga. Cá hồi Na Uy xuất
khẩu sang EU có giá trị thương mại lớn nhất trong ngành thuỷ sản.
Cá hồi Chi Lê đứng thứ hai, xuất khẩu khoảng 500.000 tấn và xuất khẩu chủ yếu
sang Mỹ, Nhật Bản và Brazil. Từ khi lệnh cấm nhập khẩu của Nga năm 2014, luồng
thương mại cá hồi đã có sự thay đổi. Chi Lê tăng xuất khẩu cá hồi sang Nga, trong khi
Na Uy tăng xuất khẩu sang các thị trường khác như EU, Mỹ và một số thị trường mới
nổi ở châu Á và Trung Đông [28].

SVTH: Bùi Thị Sương

GVHD:PGS.TS Đặng Minh Nhật
ThS. Phan Thị Việt Hà

15