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 SÓ YẾU TÓ ẢNH HƯỞNG LÊN Q
TRÌNH THŨỶ 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 SÓ YẾU TĨ ẢNH HƯỞNG LÊN Q
TRÌNH THŨỶ PHÂN TINH BỘT HẠT MÍT TẠO
THÀNH DỊCH ĐƯỜNG
Sinh viên chịu trách nhiệm chính: Nguyễn Thị Phương Hảo Nam, Nữ: Nữ Dân
tộc: Kinh
Lớp, khoa: D13QM01, khoa Tài nguyên Môi Trường

Năm thứ: 3/4
Ngành học: Quản lý tài nguyên môi trường
Người hướng dẫn: ThS. Phạm Thị Mỹ Trâm

Bình Dương, tháng 3 năm 2016


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đề tài nghiên cứu khoa học "Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng lên q
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 Môt đã tân tình hướng dẫn và tạo điều kiện giúp đỡ chúng em trong suốt q trình
thực hiện và hồn 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 kiên giúp đỡ cho chúng em trong suốt quá trình thực hiên 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 q Thầy Cơ 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
CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT
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 a-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:
Nồng độ (%) 0,025
Hàm lượng

0,05

0,075

0,1

0,2

0,3

0,4

8,791

8,092

8,004

7,764

7,491

7,033

đường khử
sau 8,12

tăng
thủy

phân

(mg/ml)

1: Khảo sát ảnh

của nồng độ

á trình dịch hóa


Bảng 2: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt , độ trong q trình dịch hóa
Nhiệt độ ( C)
75
80
85
90
Hàm lượng đường 8,101
7,753
8,18
8,853
o

95
8,101

khử tăng sau thủy
phân (mg/ml)

Bảng 3. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian trong q trình dịch hóa
Thời gian (phút)
20
30
40

50
60
70
Hàm lượng đường
7,97
8,45
8,02
9,04 8,87
8,209
khử tăng sau thủy
2
3
3
phân (mg/ml)

80
7,818

Bảng 4. Khảo sát ảnh hưởng của pH trong q 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 mơi 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.

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

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


UBND TỈNH BÌNH DƯƠNG
CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT
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:
Họ và tên: Nguyễn Thị Phương Hảo

Ảnh 4x6

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 tượng, phạm vi nghiên cứu.........................................................................2
4. Cấu trúc của báo cáo..........................................................................................2
CHƯƠNG 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. Công 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 phương pháp lên men ......................................................................20
1.4. Các nghiên cứu ứng dụng enzyme trong thủy phân tinh bột ....................21
1.4.1. Nước ngoài...............................................................................................21
1.4.2. Trong nước ..............................................................................................22
CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP......................................................24
NGHIÊN CỨU ..........................................................................................................24
2.1 Vật liệu ...........................................................................................................24
2.2 Phương pháp nghiên cứu...............................................................................24
2.2.1 Phương pháp xác định đường khử theo phương 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
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN............................................................30
3.1. Phân tích một số chỉ tiêu trong nguyên liệu ...............................................30
3.2. Đường chuẩn glucose....................................................................................30
3.3. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ enzyme trong quá trình dịch hóa (thí
nghiệm 1)................................................................................................................ 31
3.4. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ trong q trình dịch hóa (thí nghiệm 2)

33
3.5. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian trong quá trình dịch hóa (thí nghiệm 3)
................................................................................................................................. 35
3.6. Khảo sát ảnh hưởng của pH trong q trình dịch hóa (thí nghiệm 4) ....36
3.7. Ứng dụng lên men dịch đường tạo thành ethanol (thí nghiệm 5).............38
CHƯƠNG 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


DANH MỤC H NH
Hình 1.1: Cây mít..........................................................................................................3
Hình 1.2: Hạt mít .......................................................................................................4
Hình 1.3: Enzym a - amylase hay a - 1-4 - glucanohydrolase........................................8
Hình 1.4: Enzyme Pullulanase hay a - dextrin 6 - glucosidase......................................8
Hình 1.5: Enzyme Isoamylase hay glycogen 6 - glucanohydrolase...............................9
Hình 1.6: Enzyme p - amylase.......................................................................................9
Hình 1.7: Enzyme Y - amylase hay glucose amylase.....................................................9
Hình 1.8: Quá trình thủy phân tinh bột bởi a-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 ............................................................................... 3 1
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
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 quá trình dịch hóa............27
Bảng 2.3: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ trong q 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 quá trình dịch hóa. ................................29
Bảng 3.1: Hàm lượng đường khử của mẫu đối chứng (không bổ sung enzyme aamylase)...................................................................................................................... 31
Bảng 3.2: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ enzyme trong quá 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 quá trình dịch hóa..................................37


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, chúng tơi ghi nhận điều kiện tối ưu để thực hiện quá trình dịch hó a với nồng
độ enzyme 0,05%, nhiệt độ 900C, thời gian 30 phút, pH 6,5 với 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 bước đầu tạo tiền đề cho quá
trình lên men hoặc các nghiên cứu sau này.
Từ kh ố: hạt m ít, enzym e, dịch ho á, thuỷ phân.
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.


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 q trình thủy phân tinh bột hạt
mít để làm nguyên 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 mơi 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 với 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 quá trình chế biến chống ô 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 hưởng lên quá trình thủy phân tinh bột hạt mít tạo thành
dịch đường” là một việc làm cấp thiết hiện nay.
2. Mục tiêu của 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 a-amylase. Từ đó tìm ra điều

1


kiện tối ưu để tiến hành thủy phân thu nhận dịch đường.
3. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
Đối tượng
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.
CHƯƠNG 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

2


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 ớc 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.

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 không 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

3


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 trơng 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 khơ )
Chưa 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

0,99 ± 0,08
1,67 ± 0,11

2.2
3.06

Chỉ tiêu

*5.7)
Lipid thô
Xơ thô

1,01 ± 0,12
2,36 ± 0,04

Tro

3,97 ± 0,04

3,92 ± 0,03

3.6

Cacbonhydrat

81,64

82,25

74

Tổng số (a)
Hàm lượng tinh

77,76 ± 0,96

bột
mylose của

32,05 ± 1,20

tinh bột
Protein của tinh

1,84

bột
pH

5,68

-

Khả n ng hấp

205

141

92,6

90.2

thụ nước
Khả n ng hấp
thụ dầu
1.1.4. Cơng dụng của hạt mít
Theo y học cổ truyền, hạt mít c ó tác dụng bổ trung , ích khí và gây trung tiện, thơng
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 cơ thể cùng

5


canxi giúp xư ơng chắc khỏe , ngừa lo ãng xư ơng. Hạt mít chứa hàm lượng chất xơ cao ,
ngừa táo b ón, giải độc , thải độc tố , giúp cho gan khỏe mạnh. Bên cạnh đó , hạt mít rất tốt
cho phụ nữ trẻ đẹp , nhất là giảm nếp nhăn trên mặt, giúp da mặt tươi tắn mịn màng hơn,
duy trì độ ẩm cho da, ngừa mụn nhờ Protein và các chất dinh dưỡng khác trong hạt mít.
Vitamin A trong hạt mít giúp mắt sáng khỏe , ngăn chặn các bệnh về mắt khó nhìn ban
đêm. Vitamin A thúc đẩy tó c khỏe , giảm khơ g ãy rụng tó c , giảm b ớt căng thẳng và
nhiễm trùng. Hạt mít c ịn c ó 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 -------------í 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 a-amylase và nhóm enzyme khử nhánh. Nhóm enzyme khử

nhánh này được chia thành 2 loại: Khử trực tiếp là Pullulanase (hay a-dextrin 6glucosidase); khử gián tiếp là Transglucosylase (hay oligo-1,6- glucosidase) và
maylo-1,6-glucosidase. Các enzyme này thủy phân các liên kết bên trong của chuỗi
polysaccharide.
• Exoamylase gồm c ó 0-amylase và Y-amylase. Đây là những 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

6


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 có trọng lượng phân tử 50.000 - 160.000 Da, được cấu tạo từ 200 - 1000
phân tử D-glucose nối với nhau bởi liên kết a-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 với nhau bởi liên kết a-1, 4-glucoside và a-1, 6glucoside 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 - 85 0C) 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 cấu tạo từ các
glucose liên kết với nhau bởi liên kết a-1,4-glycoside ở các vị trí phân nhánh,
glucose nối với nhau bằng liên kết a-1,6-glycoside. Glycogen có 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.

7


Hình 1.3: Enzym a - amylase hay a - 1-4 - glucanohydrolase

Hình 1.4: Enzyme Pullulanase hay a - dextrin 6 - glucosidase

8


Hình 1.5: Enzyme Isoamylase hay glycogen 6 - glucanohydrolase.

Hình 1.6: Enzyme p - amylase

Hình 1.7: Enzyme Y - 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 a-amylase của sinh vật có những đặc tính rất đặc trưng về c ơ 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 a-amylase bị vô hoạt trừ
enzyme của Asp.Niger (pH 2,5 - 2,8).
+ a-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 a-amylase từ các nguồn khác nhau c
ng không đồng nhất.
Trong dung dịch đệm pH = 4,7 thì a-amylase của Asp. Oryzae rất nhạy v i tác động
của nhiệt độ cao, thậm chí ở 40 0C 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 a-amylase của nấm sợi
này bị vơ hoạt hồn tồn. a-amylase từ các nguồn khác nhau có thành phần amino axit
khác nhau, mỗi loại a-amylase có một tổ hợp amino axit đặc hiệu riêng do a-amylase là
một protein giàu tyrosine, tryptophan, axit glutamic và aspartic. Các glutamic axit và
aspartic axit chiếm khoảng % tổng lượng amino axit cấu thành nên phân tử enzyme; aamylase 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
a-amylase có tính axit yếu và có tính chất của globuline. Điểm đẳng điện nằm trong vùng
pH = 4,2 - 5,7. a-amylase là một metaloenzyme.0
Mỗi phân tử a-amylase đều có chứa 1 - 30 nguyên tử gam Ca/mol, nhưng khơng
ít h n 1 - 6 ngun 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 a-amylase bị loại bỏ hết Ca thì nó sẽ hồn tồn bị
mất hết khả năng thủy phân c o chất. a-amylase bền với nhiệt độ hon các enzyme khác.
Đặc tính này có lẽ liên quan đến hàm lượng Ca trong phân tử và nồng độ Mg 2+. Tất cả các
amylase đều bị kiềm hãm bởi các kim loại nặng như Cu 2+, Ag+, Hg2+. Một số kim loại
như: Li+, Na+, Cr3+, Mn2+, Zn2+, Co2+, Sn2+, Cr3+ thì khơng có ảnh hưởng mấy đến aamylase.
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 a-amylase Vi sinh vật tương đối
lớn có thể chuyển hóa 70 - 85% tinh bột thành đường lên men. Còn các a- amylase của
nấm mốc thì mức độ đường hóa đến glucose và maltose có thể lên t i 84
- 87%.
Điều kiện hoạt động của a-amylase từ các nguồn khác nhau thường không giống
nhau, pH tối thích cho hoạt động của a-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 với tác dụng của axit cũng khác khác nhau. a-amylase của Asp.Oryzae
bền vững đối với axit tốt h ơn là a-amylase của malt và vi khuẩn Bac.Subtilis. Ở pH = 3,6
và 00C, a-amylase của malt bị vô hoạt hoàn toàn sau 15 - 30 phút; a-amylase vi khuẩn bị
bất hoạt đến 50%, trong khi đó hoạt lực của a-amylase của nấm sợi hình như khơng giảm
bao nhiêu. Trong dung dịch a-amylase nấm sợi bảo quản tốt ở pH 5 - 5,5; a-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 hồn tồn sau 1 giờ.
Nhiệt độ tối thích cho hoạt động xúc tác của a-amylase từ các nguồn khác nhau
cũng không đồng nhất, a-amylase của nấm sợi rất nhạy cảm đối với tác động nhiệt. Nhiệt

11

độ tối thích của nó là 500C và bị vơ hoạt ở 700C. Trong dung dịch đệm pH = 4,7 thì aamylase của Asp.Oryzae rất nhạy với tác động của nhiệt độ cao, thậm chí ở 40 0C 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, a-amylase của nấm sợi này bị vô hoạt hoàn toàn.
1.2.1.4. Cơ chế tác dụng
Các giai đoạn của q trình thủy phân tinh bột của a-amylase
• Giai đoạn dextrin hóa:
Tinh bột a-amylase k dextrin phân tử lượng thấp
• Giai đoạn đường hóa:
a-amylase (1,4-a-glucan-glucanhydrolase) từ các nguồn khác nhau có nhiều điềm
rất giống nhau, có khả năng phân cách các liên kết a-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 a-amylase không chỉ thủy phân hồ tinh bột mà nó thủy phân cả hạt tinh bột nguyên
song v i tốc đột rất chậm.

Hình 1.8: Quá trình thủy phân tinh bột bởi a-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 lớn dextrin phân tử thấp (a-dextrin), độ nhớt của hồ tinh bột giảm
nhanh (các amylase và amylopectin đều bị dịch h a nhanh).

12


+ 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 a-amylase cho tới disaccharide và monosaccharide. Dưới tác dụng của
a-amylase, amylase bị phân giải khá nhanh thành oligosaccharide gồm 6 - 7 gốc glucose
(vì vậy, người ta cho rằng a-amylase ln 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 a-amylase lên amylopectin cũng xảy ra tương tự nhưng vì
khơng phân cắt được liên kết a-1,6-glycoside ở chỗ mạch nhánh trong phân tử
amylopectin nên dù có chịu tác dụng lâu thì sản phẩm cuối cùng, ngồi

13