Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng lên quá trình thủy phân tinh bột hạt mít tạo thành dịch đường

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT
KHOA TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG

BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THAM GIA
CUỘC THI SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2015-2016

TÊN ĐỀ TÀI

KHẢO SÁT MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG LÊN QUÁ
TRÌNH THUỶ PHÂN TINH BỘT HẠT MÍT TẠO
THÀNH DỊCH ĐƯỜNG

Bình Dương, tháng 3 năm 2016


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT
KHOA TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG

BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THAM GIA
CUỘC THI SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2015-2016

TÊN ĐỀ TÀI

KHẢO SÁT MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG LÊN QUÁ
TRÌNH THUỶ PHÂN TINH BỘT HẠT MÍT TẠO
THÀNH DỊCH ĐƯỜNG

Sinh viên chịu trách nhiệm chính: Nguyễn Thị Phương Hảo
Dân tộc: Kinh

Lớp, khoa: D13QM01, khoa Tài nguyên Môi Trường
Ngành học: Quản lý tài nguyên môi trường
Người hướng dẫn: ThS. Phạm Thị Mỹ Trâm

Bình Dương, tháng 3 năm 2016

Nam, Nữ: Nữ
Năm thứ: 3/4


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đề tài nghiên cứu khoa học “Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng lên
quá trình thủy phân tinh bột hạt mít tạo thành dịch đường” chúng em xin bày tỏ lòng cảm
ơn chân thành đến giảng viên: Thạc sĩ Phạm Thị Mỹ Trâm – Khoa Tài Nguyên Môi
Trường - Đại học Thủ Dầu Mô ̣t đã tâ ̣n tình hướng dẫn và tạo điều kiện giúp đỡ chúng em
trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành nghiên cứu khoa học này.
Chúng em xin gửi lời cảm ơn tới nhà trường và các thầy cô giáo trong Khoa Tài
Nguyên Môi Trường đã tạo điều kiê ̣n giúp đỡ cho chúng em trong suốt quá trình thực
hiê ̣n nghiên cứu.
Chúng em cũng xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè và người thân đã động
viên và tạo điều kiện giúp đỡ chúng em trong suốt quá trình học và làm nghiên cứu khoa
học.
Vì là lần đầu làm quen với nghiên cứu khoa học, do thời gian và trình độ có hạn
nên bài báo cáo của chúng em khơng tránh khỏi những thiếu sót, rất mong được các thầy
cơ giáo và các bạn góp ý để bài báo cáo của chúng em được hoàn thiện hơn.
Sau cùng, chúng em xin kính chúc quý Thầy Cô trong khoa Tài Nguyên Môi
Trường thật dồi dào sức khỏe, luôn thành công trong công việc và cuộc sống.
Chúng em xin chân thành cảm ơn.
Bình Dương, tháng 03 năm 2016

UBND TỈNH BÌNH DƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
1. Thông tin chung:
- Tên đề tài: Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng lên quá trình thủy phân tinh bột hạt mít tạo thành
dịch đường.
- Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Phương Hảo
Cao Đăng Khiêm
Trần Duy Linh
Võ Gia Linh
Nguyễn Thị Diễm Thúy
- Lớp: D13QM01 Khoa: Tài Nguyên Môi Trường Năm thứ: 3 Số năm đào tạo: 4
- Người hướng dẫn: ThS. Phạm Thị Mỹ Trâm
2. Mục tiêu đề tài:
Nghiên cứu các yếu tố (nồng độ enzyme, nhiệt độ, thời gian, pH) ảnh hưởng đến quá trình
thủy phân tinh bột hạt mít tạo dịch đường bằng enzyme α-amylase. Từ đó tìm ra điều kiện tối ưu
để tiến hành thủy phân thu nhận dịch đường.
3. Tính mới và sáng tạo:
Đề tài đã thử nghiệm khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến q trình thủy phân tinh bột hạt
mít tạo dịch đường làm tiền đề cho lên men ethanol.
Sử dụng nguyên liệu phụ phẩm thay thế cho những nguyên liệu khác để tiết kiệm chi phi
sản xuất và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
4. Kết quả nghiên cứu:
Sau thời gian tiến hành nghiên cứu trên 4 thí nghiệm chúng em đã tìm ra các điều kiện tối
ưu như sau:

Bảng 1: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ enzyme trong quá trình dịch hóa
Nồng độ (%) 0,025
0,05
0,075
0,1
0,2
0,3
0,4
Hàm lượng
đường

khử

tăng

sau 8,12

thủy

phân

(mg/ml)

8,791

8,092

8,004

7,764

7,491

7,033


Bảng 2: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ trong q trình dịch hóa
Nhiệt độ (oC)
75
80
85
90
95
Hàm lượng

8,101

7,753

8,18

8,853

8,101

đường khử tăng
sau

thủy

phân

(mg/ml)

Bảng 3. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian trong quá trình dịch hóa
Thời gian (phút)
Hàm lượng đường
khử tăng sau thủy
phân (mg/ml)

20
7,97
2

30

40

50

9,04

8,87

8,45
3

60
8,209

70

80

8,02

7,818

3

Bảng 4. Khảo sát ảnh hưởng của pH trong quá trình dịch hóa.
pH
Hàm lượng đường khử tăng
sau thủy phân (mg/ml)

5,5

6

6,5

7

7,5

8,319

8,798

8,92

8,873

8,797

5. Đóng góp về mặt kinh tế - xã hội, giáo dục và đào tạo, an ninh, quốc phòng và khả năng
áp dụng của đề tài:
o Ứng dụng rộng rãi cho các nhà sản xuất ethanol, thay thế các loại nguyên liệu đắt tiền và
các ngun liệu có thể gây ơ nhiễm môi trường, nhằm tăng lợi nhuận kinh tế.
o Tạo ra hướng mới cho các nhà sản xuất trong tương lai.
6. Công bố khoa học của sinh viên từ kết quả nghiên cứu của đề tài (ghi rõ họ tên tác giả,
nhan đề và các yếu tố về xuất bản nếu có) hoặc nhận xét, đánh giá của cơ sở đã áp dụng các kết
quả nghiên cứu (nếu có):
Nguyễn Thị Phương Hảo, Cao Đăng Khiêm, Trần Duy Linh, Võ Gia Linh, Nguyễn Thị
Diễm Thúy, Phạm Thị Mỹ Trâm, 2016. Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng lên quá trình thủy
phân tinh bột hạt mít tạo thành dịch đường.
Ngày
tháng
năm
Sinh viên chịu trách nhiệm chính
thực hiện đề tài
(ký, họ và tên)
Nhận xét của người hướng dẫn về những đóng góp khoa học của sinh viên thực hiện đề tài
(phần này do người hướng dẫn ghi):


Đề tài nghiên cứu được thực hiện nghiêm túc, trung thực và đúng tiến độ. Nhóm nghiên
cứu có tinh thần đồn kết, có kế hoạch làm việc và xử lí tốt các khó khăn trong q trình làm thí
nghiệm. Sau khi thực hiện đề tài, nhóm đã ghi nhận được một số điều kiện tối ưu cho quá trình
thủy phân tinh bột hạt mít. Và sản phẩm sau q trình thủy phân có thể sử dụng cho mục đích lên

men tạo ethanol.

Ngày
Xác nhận của lãnh đạo khoa
(ký, họ và tên)

tháng
năm
Người hướng dẫn
(ký, họ và tên)


UBND TỈNH BÌNH DƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

THƠNG TIN VỀ SINH VIÊN
CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
I. SƠ LƯỢC VỀ SINH VIÊN:

Ảnh 4x6

Họ và tên: Nguyễn Thị Phương Hảo
Sinh ngày: 26 tháng

12

năm 1995

Nơi sinh: Sông Bé
Lớp: D13QM01
Khoa: Tài Nguyên Môi Trường
Địa chỉ liên hệ: 34/35, khu 3, tổ 45, phường Hiệp Thành, TP. Thủ Dầu Một, Bình Dương.
Điện thoại: 01882000422

Email:

II. Q TRÌNH HỌC TẬP (kê khai thành tích của sinh viên từ năm thứ 1 đến năm đang học):
* Năm thứ 1:
Ngành học: Quản lý tài nguyên và môi trường

Khoa: Tài Nguyên Môi Trường

Kết quả xếp loại học tập: Khá
Sơ lược thành tích:
* Năm thứ 2:
Ngành học: Quản lý tài nguyên và môi trường

Khoa: Tài Nguyên Môi Trường

Kết quả xếp loại học tập: Khá
Sơ lược thành tích:
...

Xác nhận của lãnh đạo khoa
(ký, họ và tên)

Ngày

tháng
năm
Sinh viên chịu trách nhiệm chính
thực hiện đề tài
(ký, họ và tên)


MỤC LỤC

MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
1. Đặt vấn đề ...............................................................................................................1
2. Mục tiêu của đề tài .................................................................................................2
3. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu .............................................................................2
4. Cấu trúc của báo cáo.............................................................................................. 2
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN .........................................................................................3
1.1. Hạt mít..................................................................................................................3
1.1.1. Giới thiệu .......................................................................................................3
1.1.2. Phân loại ........................................................................................................4
1.1.3. Thành phần ...................................................................................................5
1.1.4. Cơng dụng của hạt mít .................................................................................5
1.2. Enzyme amylase [3]............................................................................................. 6
1.2.1. Tổng quan về enzyme amylase ....................................................................6
1.2.2. Ứng dụng của enzyme amylase trong một số lĩnh vực ............................ 14
1.3 Tổng quan lên men 9 ......................................................................................19
1.3.1 Lên men ........................................................................................................19
1.3.2 Các phƣơng pháp lên men .........................................................................20
1.4. Các nghiên cứu ứng dụng enzyme trong thủy phân tinh bột .......................21
1.4.1. Nƣớc ngoài ...................................................................................................21
1.4.2. Trong nƣớc ..................................................................................................22
CHƢƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP .......................................................24

NGHIÊN CỨU .............................................................................................................24
2.1 Vật liệu ................................................................................................................24
2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu...................................................................................24
2.2.1 Phƣơng pháp xác định đƣờng khử theo phƣơng pháp Miller [17] .......24
2.2.2 Xác định pH ..................................................................................................25
2.2.3 Xác định nhiệt độ ......................................................................................... 25
2.3 Nội dung nghiên cứu và tiến độ thực hiện .......................................................26
2.3.1. Nội dung nghiên cứu ...................................................................................26
2.3.2. Thuyết minh qui trình ................................................................................26
i


CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.............................................................. 30
3.1. Phân tích một số chỉ tiêu trong nguyên liệu ...................................................30
3.2. Đƣờng chuẩn glucose ........................................................................................ 30
3.3. Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ enzyme trong q trình dịch hóa (thí
nghiệm 1) ...................................................................................................................31
3.4. Khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ trong quá trình dịch hóa (thí nghiệm 2) 33
3.5. Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian trong q trình dịch hóa (thí nghiệm 3)
....................................................................................................................................35
3.6. Khảo sát ảnh hƣởng của pH trong quá trình dịch hóa (thí nghiệm 4) ........36
3.7. Ứng dụng lên men dịch đƣờng tạo thành ethanol (thí nghiệm 5).................38
CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................. 39
4.1 Kết luận ...............................................................................................................39
4.2 Kiến nghị .............................................................................................................39
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 41
PHỤ LỤC .....................................................................................................................43

ii

DANH MỤC H NH
Hình 1.1: Cây mít ........................................................................................................ 3
Hình 1.2: Hạt mít ........................................................................................................ 4
Hình 1.3: Enzym α - amylase hay α – 1-4 – glucanohydrolase ................................... 8
Hình 1.4: Enzyme Pullulanase hay α - dextrin 6 – glucosidase ................................... 8
Hình 1.5: Enzyme Isoamylase hay glycogen 6 – glucanohydrolase. ........................... 9
Hình 1.6: Enzyme β – amylase .................................................................................... 9
Hình 1.7: Enzyme γ - amylase hay glucose amylase ................................................... 9
Hình 1.8: Quá trình thủy phân tinh bột bởi α-amylase là quá trình đa giai đoạn. ...... 13
Hình 2.1: Hạt mít ...................................................................................................... 24
Hình 2.2. Qui trình thủy phân tinh bột từ hạt mít ...................................................... 26
Hình 2.3: Quy trình xử lý và thu nhận bột hạt mít .................................................... 27
Hình 3.1: Đường chuẩn gluocose .............................................................................. 31
Hình 3.2: Biểu đồ hàm lượng đường khử tăng lên sau thủy phân ở các nồng độ
enzyme khảo sát ........................................................................................................ 32
Hình 3.3. Biểu đồ hàm lượng đường khử tăng lên sau thủy phân ở các nhiệt độ khảo
sát .............................................................................................................................. 34
Hình 3.4: Biểu đồ hàm lượng đường khử tăng lên sau thủy phân ở các thời gian khảo
sát .............................................................................................................................. 36
Hình 3.5. Biểu đồ hàm lượng đường khử tăng lên sau thủy phân ở các độ pH khảo sát
.................................................................................................................................. 37

iii


NH MỤC ẢNG
Bảng 1.1: Thành phần hóa học của hạt mít [5] ............................................................ 5
Bảng 2.1: Dựng đồ thị chuẩn glucose ....................................................................... 25
Bảng 2.2: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ enzyme trong q trình dịch hóa. ......... 27

Bảng 2.3: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ trong quá trình dịch hóa ....................... 28
Bảng 2.4: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian trong q trình dịch hóa ...................... 28
Bảng 2.5: Khảo sát ảnh hưởng của pH trong q trình dịch hóa. .............................. 29
Bảng 3.1: Hàm lượng đường khử của mẫu đối chứng (không bổ sung enzyme αamylase)………………………………………………………………………………………………………………………………………..31
Bảng 3.2: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ enzyme trong q trình dịch hóa .......... 31
Bảng 3.3: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ trong q trình dịch hóa ....................... 33
Bảng 3.4: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian trong q trình dịch hóa ...................... 35
Bảng 3.5: Khảo sát ảnh hưởng của pH trong q trình dịch hóa. .............................. 37

iv


TĨM TẮT
Bài viết trình bày kết quả thí nghiệm khảo sát các yếu tố ảnh hưởng của nồng
độ enzyme, nhiệt độ, thời gian pH đến quá trình thủy phân tinh bột hạt mít. Sau thời
gian khảo sát ch ng tơi ghi nhận điều kiện tối ưu để thực hiện quá trình dịch h a v i
nồng độ enzyme 0,05%, nhiệt độ 900C, thời gian 30 phút, pH 6,5 v i hàm lượng
đường khử cao nhất lần lượt là 8,791; 8,853; 9,04; 8,92 (mg/ml). Sau q trình
nghiên cứu cho thấy có thể sử dụng hạt mít cho q trình thủy phân nhằm bư c đầu
tạo tiền đề cho quá trình lên men hoặc các nghiên cứu sau này.
: hạt

t e

e dc

t u
ABSTRACT

The paper presents the study of affecting factors: enzyme concentration,

temperature, time, pH to starch hydrolysis process from jackfruit seeds. After the
periods of the survey, we noted optimal conditions to perform liquefaction such as:
enzyme concentrations of 0.05%, the temperature is 900C, time 30 min, pH 6.5 with
the highest reducing sugar content respectively; 8.791; 8.853; 9.04; 8.92 (mg/ml).
After the study showed jackfruit seed can be used for hydrolysis to initially set the
stage for fermentation or future studies.
Keywords: Jackfruit seed, enzymes, chemical services, hydrolysis.

v


MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Hiện nay ethanol đ ng vai tr khá quan trọng trong rất nhiều l nh vực như: tổng
hợp chất h u c

dược phẩm sản xuất thực phẩm nhiên liệu sinh học

Ethanol c ng

được ứng dụng rộng r i trong ngành thực phẩm như sử dụng trong các sản phẩm chống
đông lạnh các loại đồ uống chứa cồn ngăn chặn quá trình lên men nhằm duy trì độ ngọt
và trong việc pha chế để lưu tr

sản xuất giấm ăn. Và ở nư c ta việc sử dụng ethanol

trong công nghệ thực phẩm và phi thực phẩm rất phổ biến tuy nhiên lượng ethanol
được sử dụng chủ yếu là thu mua từ nư c ngoài v i giá thành tư ng đối cao. Vì thế việc
nghiên cứu quá trình thủy phân tinh bột hạt mít để làm ngun liệu trong công nghệ lên
men nhằm hạ giá thành cho sản phẩm là thật sự c ý ngh a không chỉ về mặt kinh tế mà

c n c ý ngh a rất l n về bảo vệ môi trường sống của ch ng ta.
Mít được trồng khá nhiều đặc biệt là các tỉnh vùng Nam bộ một cây trưởng thành
c đến vài chục quả mỗi trái nặng từ 10 kg đến 15 kg. Loài cây này nhanh ra trái chỉ
sau 18 tháng trồng là mít đ cho trái b i năm thứ 2 sản lượng đạt khoảng 1 tấn/1ha năm
thứ 3 đạt 8 tấn/1ha các năm sau khi cây đ l n sản lượng tăng lên từ 30 tấn đến 60 tấn/
ha [18]. Hạt mít chiếm trung bình từ 10 – 15% trọng lượng trái v i hàm lượng tinh bột
khá l n (khoảng 77 76%). Mặc dù khối lượng nhiều nhưng n chỉ được coi là phụ phẩm
và thường bị loại bỏ trong quá trình sử dụng sản xuất và gây kh khăn cho việc xử lý
rác thải trong môi trường. Do đ

việc tận dụng được nguồn phụ phẩm rẻ tiền dễ kiếm

c ng như nhằm hạn chế lượng chất thải trong q trình chế biến chống ơ nhiễm môi
trường là một thiên hư ng l n đối v i các nhà nghiên cứu [5].
Quá trình thủy phân tinh bột từ hạt mít để lên men sản xuất ethanol là một hư ng
m i nhưng chưa được nghiên cứu nhiều. Chính vì nh ng thực tế trên ch ng tôi chọn đề
tài “Khảo sát một số yếu tố ảnh hƣởng lên q trình thủy phân tinh bột hạt mít tạo
thành dịch đƣờng” là một việc làm cấp thiết hiện nay.

1


2. Mục tiêu của đề tài
Nghiên cứu các yếu tố (nồng độ enzyme nhiệt độ thời gian pH) ảnh hưởng đến
q trình thủy phân tinh bột hạt mít tạo dịch đường bằng enzyme α-amylase. Từ đ tìm
ra điều kiện tối ưu để tiến hành thủy phân thu nhận dịch đường.
3. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu
Đối tƣợng
Hạt mít (jackfruit seed) được sử dụng làm nguồn nguyên liệu để tiến hành thủy
phân thu nhận dịch đường.

Phạm vi nghiên cứu
 Thời gian: từ tháng 10/2015 đến 04/2016.
 Địa điểm: Phịng thí nghiệm khoa Tài ngun Mơi trường.
4. Cấu trúc của báo cáo
Ngồi phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, tài liệu tham khảo, phụ lục, trong luận
văn gồm c các chư ng sau:
+ Chư ng 1: Tổng quan.
+ Chư ng 2: Vật liệu và phư ng pháp nghiên cứu.
+ Chư ng 3: Kết quả và thảo luận.
+ Chư ng 4: Kết luận và kiến nghị.

2


CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Hạt mít
1.1.1. Giới thiệu
Cây mít có tên khoa học là: Artocarpus heterophyllus thuộc họ Moraceae.

Hình 1.1: Cây mít
Đây là một loại cây ăn quả được trồng ở vùng nhiệt đ i hoặc cận nhiệt đ i. Cây mít
khơng thể phát triển ở vùng có khí hậu lạnh. Một số điều kiện về khí hậu thổ nhưỡng
của cây mít:
-

Độ cao: từ mực nư c biển – 1600m.

-

Lượng mưa: 1000 – 2400mm.

-

Nhiệt độ: 24 – 280C.

-

Đất đai: độ sâu của tầng canh tác 25cm, bán kính 2,25m, độ pH 5 - 7,5.
Một cây mít trưởng thành mỗi vụ có thể cho từ 200 - 300 quả khối lượng mỗi quả

trung bình khoảng 2 – 5kg (các giá trị trên khác nhau tùy theo giống loài và từng khu
vực). Hạt mít được coi là phế phụ phẩm trong quả mít, hạt mít chiếm khoảng 10 – 15%
tổng khối lượng của trái mít.

3


Hình 1.2: Hạt mít
Hạt mít được chứa bên trong múi mít và được bao bọc trong một l p vỏ mỏng
màu trắng. Hạt mít tư i thường có màu nâu sáng cho đến nâu, có hình bầu dục hoặc
hình trịn.
Chiều dài hạt khoảng 2 – 3cm, đường kính khoảng 1,0 – 1,5cm. Trung bình
trong một quả mít có 100 – 500 hạt. Hạt mít có thể bảo quản trong thời gian một
tháng nếu được bảo quản trong điều kiện lạnh và ẩm [5].
1.1.2. Phân loại
Mít được chia làm hai loại: mít thường và mít tố n .
Mít thường: gồm c mít nghệ và mít dừa. Trồng phổ biến cả ở miền Bắc và miền
Nam b p và lá non không c lông trái to (c thể nặng từ 10 - 20kg) gai đều và thưa ít
x

nhiều m i m i to dày. Khi chín mít rất th m m i mít vàng ư m rất ngon khi ăn thì

gi n và ngọt đậm.
Mít tố n : Cây khơng khác lắm nhưng trên lá và trên ngọn non c nh ng lông màu
nâu dựng đứng trái nhỏ h n và m i thường dính vào v i lõi; vỏ c x dính liền c thể
mổ bằng một nhát dao dọc rồi tách khỏi m i dễ dàng. Trái tuy nhỏ chỉ khoảng 1 – 2kg
nhưng cây rất sai c hàng trăm trái. Khi mít chín m i mít nh o ra như bột th m vàng
trông rất ngon ăn th m và ngọt đậm như mật ong [5].

4


1.1.3. Thành phần
Bảng 1.1: Thành phần hóa học của hạt mít [5].
(tính theo vật chất h )
Chỉ tiêu

Chƣa loại v

Đ loại lớp v

Singh et al

nâu

nâu

(1991)

Độ ẩm

7,70 ± 0,20

8,57 ± 0,25

5.1

Protein thô (%N

11,02 ± 0,46

11,17 ± 0,21

17.2

Lipid thô

1,01 ± 0,12

0,99 ± 0,08

2.2

Xơ th

2,36 ± 0,04

1,67 ± 0,11

3.06

Tro

3,97 ± 0,04

3,92 ± 0,03

3.6

Cacbonhydrat

81,64

82,25

74

77,76 ± 0,96

-

32,05 ± 1,20

-

1,84

-

pH

5,68

-

Khả n ng hấp

205

141

92,6

90.2

*5.7)

Tổng số (a)
Hàm lƣợng tinh
bột
mylose của
tinh bột
Protein của tinh
bột

thụ nƣớc
Khả n ng hấp
thụ dầu

5

1.1.4. Cơng dụng của hạt mít
Theo y học cổ truyền hạt mít c tác dụng bổ trung ích khí và gây trung tiện
thông tiểu tiện. Các nhà dinh dưỡng cho rằng hạt mít rất giàu dinh dưỡng 70% tinh bột
5 2% protein 0 62% lipid 1 4% các chất khoáng. Trong hạt mít rất giàu magiê vào c
thể cùng canxi gi p xư ng chắc khỏe ngừa lo ng xư ng. Hạt mít chứa hàm lượng chất
x cao ngừa táo b n giải độc thải độc tố gi p cho gan khỏe mạnh. Bên cạnh đ

hạt mít

rất tốt cho phụ n trẻ đẹp nhất là giảm nếp nhăn trên mặt gi p da mặt tư i tắn mịn màng
h n duy trì độ ẩm cho da ngừa mụn nhờ Protein và các chất dinh dưỡng khác trong hạt
mít. Vitamin A trong hạt mít gi p mắt sáng khỏe ngăn chặn các bệnh về mắt kh nhìn
ban đêm. Vitamin A th c đẩy t c khỏe giảm khô g y rụng t c giảm b t căng thẳng và
nhiễm trùng. Hạt mít c n c đặc tính kháng virus và kháng khuẩn nếu ăn thường xuyên
[16].
1.2. Enzyme amylase [3]
1.2.1. Tổng quan về enzyme amylase
1.2.1.1. Amylase
Amylase là một hệ enzyme rất phổ biến trong thế gi i sinh vật. Các enzyme này
thuộc nhóm enzyme thủy phân, xúc tác phân giải liên kết nội phân tử trong nhóm
polysaccharide v i sự tham gia của nư c:
RR’ + H-OH

RH + R’OH

1.2.1.2. Phân loại
Có 5 loại enzyme được xếp vào 2 nhóm: Endoamylase (enzyme nội bào) và
exoamylase (enzyme ngoại bào).

 Endoamylase gồm có α-amylase và nhóm enzyme khử nhánh. Nhóm
enzyme khử nhánh này được chia thành 2 loại: Khử trực tiếp là Pullulanase
(hay α-dextrin 6–glucosidase); khử gián tiếp là Transglucosylase (hay oligo-1,6-

6


glucosidase) và maylo-1,6-glucosidase. Các enzyme này thủy phân các liên
kết bên trong của chuỗi polysaccharide.
 Exoamylase gồm c β-amylase và γ-amylase. Đây là nh ng enzyme thủy phân
tinh bột từ đầu không khử của chuỗi polysaccharide. C chất tác dụng của
amylase là tinh bột và glycogen:
 Tinh bột: là nhóm carbohydrate ở thực vật có chủ yếu trong các loại củ (như
khoai lang, khoai tây, khoai mì ) trong các hạt ng cốc, các loại hạt và có cơng
thức tổng quát là (C6H12O6)n. Tinh bột từ mọi nguồn khác nhau đều có cấu tạo
từ amylase và amylopectin. Các loại tinh bột đều có 20 - 30% amylase và 70 80% amylopectin. Trong thực vật tinh bột được xem là chất dự tr năng lượng
quan trọng.
 Amylase c trọng lượng phân tử 50.000 – 160.000 Da được cấu tạo từ 200 1000 phân tử D-glucose nối v i nhau bởi liên kết α-1, 4-glucoside tạo thành
một mạch xoắn dài không phân nhánh.
 Amylopectin c trọng lượng phân tử 400.000 đến hàng chục triệu Da được cấu
tạo từ 600 - 6000 phân tử D-glucose nối v i nhau bởi liên kết α-1, 4-glucoside
và α-1, 6-glucoside tạo thành mạch có nhiều nhánh. Tinh bột không tan trong
nư c lạnh nhưng khi hỗn hợp gồm nư c và tinh bột bị đun nóng (60 - 850C) thì
tinh bột sẽ bị hồ h a và được gọi là hồ tinh bột .
Dư i tác dụng của enzyme amylase tinh bột bị thủy phân do các liên kết glucoside
bị phân cắt. Sự thủy phân tinh bột bởi enzyme amylase xảy ra theo 2 mức độ: Dịch h a
và đường h a. Kết quả của sự dịch h a là tạo ra sản phẩm trung gian dextrin và khi
dextrin tiếp tục bị đường h a thì sản phẩm là maltose và glucose.
 Glycogen: là một loại cabohydrate dự tr . Ở động vật được dự tr trong c thể
động vật và được c thể chuyển h a để sử dụng từ từ. Amylase c vai tr quan

trọng trong sự chuyển h a glucid ở tế bào động vật vi sinh vật. Glucogen được

7


cấu tạo từ các glucose liên kết v i nhau bởi liên kết α-1,4-glycoside ở các vị trí
phân nhánh glucose nối v i nhau bằng liên kết α-1,6-glycoside. Glycogen c số
mạch nhiều h n tinh bột phân tử lượng ở trong khoảng 2 - 3 triệu Da. Glycogen
dễ tan trong nư c nếu như ch ng ta ăn quá nhiều carbohydrate thì c thể ch ng
ta sẽ chuyển h a ch ng thành chất béo dự tr . Ở động vật và người glycogen tập
trung chủ yếu ở trong gan.

Hình 1.3: Enzym α - amylase hay α – 1-4 – glucanohydrolase

Hình 1.4: Enzyme Pullulanase hay α - dextrin 6 – glucosidase

8


Hình 1.5: Enzyme Isoamylase hay glycogen 6 – glucanohydrolase.

Hình 1.6: Enzyme β – amylase

Hình 1.7: Enzyme γ - amylase hay glucose amylase
1.2.1.3. Đặc tính
Enzyme thủy phân tinh bột tạo thành dextrin và một ít maltoza. Dextrin có khả
năng họat hóa cao đặc trưng cho tính chất của enzyme này. Phân tử có 1 - 6 nguyên tử
C, tham gia vào sự hình thành ổn định cấu trúc bậc 3 của enzyme .Tính bền nhiệt của
9

enzyme α-amylase của sinh vật có nh ng đặc tính rất đặc trưng về c chế tác động,
chuyển h a tinh bột, khả năng chịu nhiệt:
+ Thể hiện họat tính trong vùng axit yếu:
- Nấm mốc: pH 4,5 - 4,9.
- Vi khuẩn: pH 5,9 - 6,1; pH < 3 thì enzyme α-amylase bị vô hoạt trừ
enzyme của Asp.Niger (pH 2,5 - 2,8).
+ α-amylase của nấm mốc có khả năng dextrin hóa cao tạo ra một lượng l n
glucose và maltose.
+ Nhiệt độ tối thích cho hoạt động xúc tác của α-amylase từ các nguồn khác nhau
c ng không đồng nhất.
Trong dung dịch đệm pH = 4,7 thì α-amylase của Asp. Oryzae rất nhạy v i tác
động của nhiệt độ cao, thậm chí ở 400C trong 3 giờ thì hoạt lực dextrin hóa của nó chỉ
cịn 22 - 29% và hoạt lực đường hóa cịn 27 - 85%. Ở 500C trong 2 giờ thì α-amylase
của nấm sợi này bị vơ hoạt hồn tồn. α-amylase từ các nguồn khác nhau có thành phần
amino axit khác nhau, mỗi loại α-amylase có một tổ hợp amino axit đặc hiệu riêng do
α-amylase là một protein giàu tyrosine, tryptophan, axit glutamic và aspartic. Các
glutamic axit và aspartic axit chiếm khoảng ¼ tổng lượng amino axit cấu thành nên
phân tử enzyme; α-amylase có ít methionine và có khoảng 7 - 10 gốc cysteine.
Amylase dễ tan trong nư c, trong dung dịch muối và rượu loãng. Protein của
các α-amylase có tính axit yếu và có tính chất của globuline. Điểm đẳng điện nằm
trong vùng pH = 4,2 - 5,7. α-amylase là một metaloenzyme.0
Mỗi phân tử α-amylase đều có chứa 1 - 30 ngun tử gam Ca/mol, nhưng
khơng ít h n 1 - 6 nguyên tử gam/mol Ca tham gia vào sự hình thành và ổn định cấu

10


trúc bậc 3 của enzyme, duy trì hoạt động của enzyme. Do đó, Ca cịn có vai trị duy trì
sự tồn tại của enzyme khi bị tác động bởi các tác nhân gây biến tính và tác động của

các enzyme phân giải protein. Nếu phân tử α-amylase bị loại bỏ hết Ca thì n sẽ hồn
tồn bị mất hết khả năng thủy phân c chất. α-amylase bền v i nhiệt độ h n các
enzyme khác. Đặc tính này có lẽ liên quan đến hàm lượng Ca trong phân tử và nồng
độ Mg2+. Tất cả các amylase đều bị kiềm hãm bởi các kim loại nặng như Cu2+, Ag+,
Hg2+. Một số kim loại như: Li+, Na+, Cr3+, Mn2+, Zn2+, Co2+, Sn2+, Cr3+ thì
khơng có ảnh hưởng mấy đến α-amylase.
Sản phẩm thủy phân cuối cùng của tinh bột dư i tác dụng của amylase nấm
sợi chủ yếu là maltose, thứ đến là maltotriose. Khi dùng nồng độ α-amylase Vi sinh vật
tư ng đối l n có thể chuyển hóa 70 - 85% tinh bột thành đường lên men. Còn các αamylase của nấm mốc thì mức độ đường hóa đến glucose và maltose có thể lên t i 84
- 87%.
Điều kiện hoạt động của α-amylase từ các nguồn khác nhau thường không
giống nhau, pH tối thích cho hoạt động của α-amylase từ nấm sợi là 4 - 4,8 (có thể hoạt
động tốt trong vùng pH 4,5 - 5,8). Theo số liệu của Liphis, pH tối thích cho hoạt động
dextrin hóa và đường hóa của chế phẩm amylase từ Asp.Oryzae trong vùng 5,6 - 6,2.
Cịn theo số liệu của Fenixova thì pH tối thích cho hoạt động dextrin hóa của nó là 6,0
- 7,0.
Độ bền đối v i tác dụng của axit c ng khác khác nhau. α-amylase của
Asp.Oryzae bền v ng đối v i axit tốt h n là α-amylase của malt và vi khuẩn
Bac.Subtilis. Ở pH = 3,6 và 00C, α-amylase của malt bị vơ hoạt hồn tồn sau 15 - 30
phút; α-amylase vi khuẩn bị bất hoạt đến 50%, trong khi đó hoạt lực của α-amylase của
nấm sợi hình như không giảm bao nhiêu. Trong dung dịch α-amylase nấm sợi bảo
quản tốt ở pH 5 - 5,5; α-amylase dextrin hóa của nấm sợi đen có thể chịu được pH từ
2,5 - 2,8. Ở 00C và pH = 2,5, nó chỉ bị bất hoạt hoàn toàn sau 1 giờ.

11


Nhiệt độ tối thích cho hoạt động xúc tác của α-amylase từ các nguồn khác
nhau c ng không đồng nhất α-amylase của nấm sợi rất nhạy cảm đối v i tác động
nhiệt. Nhiệt độ tối thích của nó là 500C và bị vô hoạt ở 700C. Trong dung dịch đệm pH

= 4,7 thì α-amylase của Asp.Oryzae rất nhạy v i tác động của nhiệt độ cao, thậm chí ở
400C trong 3 giờ hoạt lực dextrin hóa của nó chỉ cịn 22 - 29%, hoạt lực đường hóa
cịn 27 - 85%. Ở 500C trong 2 giờ, α-amylase của nấm sợi này bị vơ hoạt hồn tồn.
1.2.1.4. Cơ chế tác dụng
Các giai đoạn của q trình thủy phân tinh bột của α-amylase
• Giai đoạn dextrin hóa:
Tinh bột

α-amylase

dextrin phân tử lượng thấp

• Giai đoạn đường hóa:
α-amylase (1,4-α-glucan-glucanhydrolase) từ các nguồn khác nhau có nhiều
điềm rất giống nhau, có khả năng phân cách các liên kết α-1, 4-glucoside nằm ở phía
bên trong phần tử c chất (tinh bột hoặc glycogen) một cách ngẫu nhiên không theo
một trật tự nào cả α-amylase không chỉ thủy phân hồ tinh bột mà nó thủy phân cả hạt
tinh bột nguyên song v i tốc đột rất chậm.

12


Hình 1.8: Quá trình thủy phân tinh bột bởi α-amylase là quá trình đa giai đoạn.
+ Ở giai đoạn đầu (giai đoạn dextrin hóa): Chỉ một số phân tử c chất bị thủy phân
tạo thành một lượng l n dextrin phân tử thấp (α-dextrin), độ nh t của hồ tinh bột
giảm nhanh (các amylase và amylopectin đều bị dịch h a nhanh).
+ Sang giai đoạn 2 (giai đoạn đường hóa ): Các dextrin phân tử thấp tạo thành bị
thủy phân tiếp tục tạo ra các tetra-trimaltose không cho màu v i iot. Các chất này bị
thủy phân rất chậm bởi α-amylase cho t i disaccharide và monosaccharide. Dư i tác
dụng của α-amylase, amylase bị phân giải khá nhanh thành oligosaccharide gồm 6 - 7

gốc glucose (vì vậy, người ta cho rằng α-amylase luôn phân cắt amylose thành từng
đoạn 6 - 7 gốc glucopiranose 1).
+ Sau đó, các poliglucose này bị phân cách tiếp tục tạo nên các mạch polyglucose
colagen cứ ngắn dần và bị phân giải chậm đến maltotetrose và maltotriose và
maltose. Qua một thời gian tác dụng dài, sản phẩm thủy phân của amylose chứa 13%
glucose và 87% maltose. Tác dụng của α-amylase lên amylopectin c ng xảy ra
tư ng tự nhưng vì khơng phân cắt được liên kết α-1,6-glycoside ở chỗ mạch nhánh
trong phân tử amylopectin nên dù có chịu tác dụng lâu thì sản phẩm cuối cùng, ngoài

13