BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG  oOo  Đề tài: ỨNG DỤNG CỦA EMZYM LIPASE TRONG SẢN XUẤT BỘT GIẶT BÀI TIỂU LUẬN NHÓM Môn: Công nghệ emzym Giảng viên hướng dẫn: Ths Đỗ Thị Hiền TP.HCM, Tháng năm 2016 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG  oOo  Đề tài: ỨNG DỤNG CỦA EMZYM LIPASE TRONG SẢN XUẤT BỘT GIẶT BÀI TIỂU LUẬN NHÓM Môn: Công nghệ emzym Giảng viên hướng dẫn: Ths Đỗ Thị Hiền Nhóm sinh viên thực hiện: Huỳnh Ngọc Quang Bùi Văn Sự Hà Nguyễn Thanh Nguyên Trần Minh Quan 3008140018 3008140170 3008140486 3008140207 TP.HCM, Tháng năm 2016 LỜI CẢM ƠN Chúng xin trân thành cảm ơn Ths Đỗ Thị Hiền tận tình bảo, hướng dẫn giúp đỡ suốt thời gian học tập Một lần nhóm xin trân thành cảm ơn cô Mặc dù tiểu luận hoàn thành khó tránh sai sót Mong nhận đóng góp ý kiến thầy cô bạn để tiểu luận hoàn thiện Từ đó, có thêm nhiều kinh nghiệm để thực tiều luận đồ án sau nghề nghiệp tương lai Sau xin chúc Ths Đỗ Thị Hiền toàn thể thầy cô Khoa thật dồi sức khỏe, niềm vui để tiếp tục thực sứ mệnh cao đẹp truyền đạt kiến thức cho hệ mai sau Trân trọng cảm ơn! NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN LỜI CAM ĐOAN Chúng người thực tiểu luận xin cam đoan: Bài tiểu luận thành viên nhóm chung tay làm việc, có phân công rõ ràng công thành viên nhóm Đồng thời, không chép tiểu luận Các nội dung tham khảo kỉ lưỡng trước đưa vào tiều luận Chúng chịu hoàn toàn trách nhiệm trước cô Khoa cam đoan TP.HCM, ngày 29 tháng năm 2016 NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN DANH MỤC CÁC BẢNG STT Tên bảng Bảng 1.1: So sánh chất xúc tác hữu (E) chất xúc tác vô Bảng 1.2: Phân loại emzym theo chế phản ứng Bảng 3.1: Kết chọn lọc sơ tributyrin 0,1% rhodamine B 0,001% Bảng 5.1: Một số loại E sử dụng nghành tẩy rửa Số trang 10 22 DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ VÀ HÌNH ẢNH STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Tên hình ảnh Hình 1.1: Hình E Pyruvate decarboxylase (bên trái) E Monooxygenase (bên phải) Hình 1.2: Mô hình cấu trúc E Hình 1.3: Mô hình Fischer (hình a) Koshland (hình b) Hình 2.1: Lipase tuyến tụy lợn (hình bên trái) lipase vi khuẩn Candida albicans (hình bên phải) Hình 2.2: Một số sản phẩm từ lipase Hình 2.3: Trình tự acid amin lipase thu từ nấm men Candida rugosa Hình 2.4: Cấu trúc không gian nấm men Candida rugosa Hình 3.1: Hoạt tính lipase chủng Bacillus Hình 3.2: Ảnh hưởng thời gian nuôi cấy lên khả sinh tổng hợp lipase Hình 3.3: Ảnh hưởng pH lên khả sinh tổng hợp lipase Hình 3.4: Ảnh hưởng nồng độ chất lên khả sinh tổng hợp lipase Hình 3.5: Ảnh hưởng ion chất tẩy rửa khác lên hoạt tính chế phẩm lipase Hình 3.6: Ảnh hưởng pH đến hoạt tính chế phẩm lipase (: đệm Tris –Cl; : đệm carbonate) Hình 3.7: Ảnh hưởng pH đến độ bền chế phẩm lipase (T: đệm Tris –Cl; C: đệm carbonate) Hình 3.8: Ảnh hưởng nhiệt độ đến hoạt tính chế phẩm lipase Hình 3.9: Sắc ký đồ biểu diễn phân đoạn lọc gel Sephadex G – 75 Hình 3.10: Diễn biến trình dịch mã tạo chuổi polypeptid Hình 3.11 : Qúa trình thủy phân Tryacyglyxerol Hình 3.12: Cơ chế phản ứng lipase theo giai đoạn Hình 3.13: Các chất tẩy rữa từ lipase Hình 4.1: Hoạt độ lipase từ Baccilus đặc hiệu cho chất Hình 4.2: Ảnh hưởng nhiệt độ thời gian ủ đến hoạt tính E Số trang 9 10 11 11 12 12 13 13 14 15 16 17 18 19 20 20 23 Hình 4.3: Ảnh hưởng pH đến hoạt tính E 21 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Emzym chất xúc tác sinh học ý nghĩa trình sinh trưởng, sinh sản sinh vật mà đóng vai trò quan trọng công nghệ chế biến thực phẩm, y dược, kỹ thuật phân tích, công nghệ gen, ngành môi trường nông nghiệp nhiều ngành công nghiệp khác Việc nghiên cứu, ứng dụng sản xuất chế phẩm từ emzym phát triển mạnh từ đầu kỉ XX đến Việt Nam nước có nhiều nghiên cứu ứng dụng emzym vào thực tiển đời sống Tuy nhiên, công nghiệp emzym chưa thật phát triển chế phẩm, công nghệ sản xuất đa phân nhập nhận chuyển giao công nghệ từ nước Bài báo có trình bày ứng dụng công nghệ emzym sản xuất công nghiệp Đó nghành công nghiệp sản xuất chất tẩy rữa lĩnh vực mà công nghiệp Việt Nam chưa đáp ứng Emzym ứng dụng lĩnh vực đa phần emzym thủy phân protedase, xellulase, lipase,…Do điều kiện hạn chế nhóm chọn loại emzym định để tìm hiểu Emzym Lipase Chính lẽ mà đề tài nhóm “Ứng dụng emzym Lipase công nghiệp sản xuất bột giặt hay chất tẩy rữa” Nội dung luận chia làm phần cụ thể sau:  Phần I: Giới thiệu emzym Ở phần trình bày khái quát số đặc điểm liên quan tới Enzym  Phần II: Emzym Lipase Phần nhóm tìm hiểu sơ nét số đặc trưng emzym Lipase  Phần III: Emzym Lipase sản xuất công nghiệp Phần vào tìm hiểu trình sản xuất, khảo sát số yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính Emzym,…  Phần IV: Các thông số Emzym Tìm hiểu thông số ảnh hưởng đến hoạt động emzym  Phần cuối: Phần kết luận Biển học vô bờ, nhiều điều chưa đề cập đến hay sai sót chắn tránh khỏi Rất mong nhận đóng góp từ Ths Đỗ Thị Hiền thầy cô Khoa, để báo cáo, luận sau hoàn thiện tránh sai lầm không đáng có Cuối cùng, xin chúc Ths Đỗ Thị Hiền quý thầy cô thật dồi sức khỏe thành công công việc Xin trân thành cảm ơn ! NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN I Giới thiệu emzym 1.1 Emzym 1.1.1 Khái niệm Enzym (E) chất xúc tác sinh học sản phẩm sinh vật, tế bào sản xuất với lượng nhỏ, có tác dụng làm tăng nhanh phản ứng hóa sinh kết thúc phản ứng E không thay đổi so với trạng thái ban đầu Bản thân không tham gia phản ứng giúp tăng tốc độ phản ứng cách làm giảm mức lượng hoạt hóa cần thiết Enzym phân tử lớn với hàng trăm axit amin, có số thành phần nhỏ có chức xúc tác cho phản ứng sinh hóa Hình 1.1: Hình E Pyruvate decarboxylase (bên trái) E Monooxygenase (bên phải) Enzym có khả xúc tác có khả làm tăng tốc độ phản ứng hàng triệu lần Emzym có tính đặc hiệu cao nghĩa E xúc tác phản ứng định có chất tương ứng định Ví dụ saccrase thủy phân saccrose,… Dưới bảng so sánh chất xúc tác hữu (E) chất xúc tác vô Bảng 1.1: So sánh chất xúc tác hữu (E) chất xúc tác vô Đặc điểm Bản chất hóa học Tốc độ phản ứng Các điều kiện: • Nhiệt độ thích hợp Chất xúc tác vô Phân tử nhỏ gồm vài nguyên tố (Pt, HCl, ) 102 – 106 lần • Cao ( 1000 oC ) 10 Chất xúc tác hữu Đại phân tử protein 106 – 1011 lần • Thấp ( 36- 45 oC) Hình 2.3: Trình tự acid amin lipase thu từ nấm men Candida rugosa 2.2.2 Cấu trúc không gian Dùng phương pháp tia X phát cấu trúc α/β Liên kết β song song làm cầu nối với cấu trúc xoắn ốc α để hình thành nên cấu trúc phức tạp Các cầu disunfua tìm thấy có lẽ nhằm làm ổn định cấu trúc gấp nếp E Hình 2.4: Cấu trúc không gian nấm men Candida rugosa 17 Nhóm quan trọng tạo thành trung tâm hoạt động lipase ba acid amin Asp…His…Ser Trung tâm hoạt động mội lipase có Asp, His Ser hay Glu hoàn toàn bị che khuất chuổi hay hai chuổi xoắn III Emzym Lipase đời sống Có nhiều nguồn sản xuất lipase thu từ động vật, thực vật hay từ loài vi sinh vật Theo nhiều tài liệu nhóm chọn vi khuẩn Bacillus làm đối tượng nghiên cứu việc sản xuất lipase 3.1 Nghiên cứu, khảo sát 3.1.1 Quy trình tiến hành Chọn lọc chủng có khả sinh lipase cao: Chọn nhanh chủng sinh lipase cao so sánh vòng phân giải Bằng phương pháp nuôi cấy đĩa thạch với chất tributyrin 0,1% phương pháp đục lỗ thạch có bổ sung chất phát huỳnh quang rhodamine B 0,001% chọn chủng có vòng phân giải lớn là: B1, Ba1, BL1, BL2, BST1, BST2, BS7 Bảng 3.1: Kết chọn lọc sơ tributyrin 0,1% rhodamine B 0,001% Chủng B1 Ba1 BL1 BL2 BL14 - BST +++ BST +++ BS3 BS6 BS7 Trybutyrin +++ ++++ ++ +++ + ++++ Rhodamin + + + + + + + + eB Chú thích: “+” dương tính; “-“ âm tính; số lượng dấu “+” tỉ lệ với độ lớn vòng phân giải Tiếp theo chủng nuôi cấy lỏng môi trường cảm ứng sinh lipase Hoạt tính lipase xác định để chọn chủng có hoạt tính lipase cao 18 Hình 3.1: Hoạt tính lipase chủng Bacillus Kết hình cho thấy chủng Bacillus subtilis OII (BS7) sinh lipase cao 1,8 UI/ml pH = 7,0; nồng độ chất 1,2% sau ngày nuôi cấy Chế phẩm lipase thu nhận có pHopt 10,0; topt 60oC [1] 3.1.2 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình nuôi cấy Khảo sát thời gian nuôi cấy chủng BS7: Nuôi cấy chủng BS7 môi trường sinh tổng hợp lipase Xác định hoạt tính sau 2, 3, 4, ngày nuôi cấy Hình 3.2: Ảnh hưởng thời gian nuôi cấy lên khả sinh tổng hợp lipase Qua Hình 3.2 nhận thấy, hoạt tính lipase tăng từ ngày thứ ngày thứ đạt giá trị cao ngày nuôi cấy Khảo sát pH môi trường nuôi cấy chủng BS7: pH môi trường thông số quan trọng có ảnh hưởng lớn đến hoạt động biến dưỡng vi sinh vật Hình 3.3: Ảnh hưởng pH lên khả sinh tổng hợp lipase 19 Từ kết Hình 3.3 cho thấy BS7 có khả sinh tổng hợp lipase pH 6,0 đến 8,0; pH 7,0, lipase tạo có hoạt tính cao Khảo sát nồng độ chất ảnh hưởng sinh tổng hợp lipase: Hình 3.4: Ảnh hưởng nồng độ chất lên khả sinh tổng hợp lipase Hình 3.4 cho thấy khả sinh tổng hợp lipase tốt nồng độ chất từ 1,0 – 1,2% 3.1.3 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính E Lipase ứng dụng ngành công nghiệp sản xuất bột giặt, chất tẩy nên khả giữ hoạt tính có mặt ion chất khác hỗn hợp quan trọng Tùy vào nồng độ loại ion, chất tẩy khác mà làm tăng, giữ tốt hoạt tính hay giảm Khảo sát ảnh hưởng số ion kim loại chất tẩy rửa đến hoạt tính chế phẩm lipase 20 Hình 3.5: Ảnh hưởng ion chất tẩy rửa khác lên hoạt tính chế phẩm lipase Sau ủ 4oC với tác nhân trên, chế phẩm lipase từ chủng BS7 bị kìm hãm ion Zn2+ Cu2+ Các ion Ca2+ Mg2+ không ảnh hưởng ñến hoạt tính, ion Mg2+ giữ hoạt tính tốt Dung dịch SDS 0,2% làm giảm gần 95% hoạt tính, bột giặt Omo 0,2% làm hoạt tính giảm 76,57% Khảo sát ảnh hưởng pH lên hoạt tính độ bền chế phẩm lipase Hình 3.6: Ảnh hưởng pH đến hoạt tính chế phẩm lipase (: đệm Tris –Cl; : đệm carbonate) Kết Hình 3.6 cho thấy chế phẩm lipase thu nhận từ BS7 hoạt động thích hợp pH 10,0 đệm Tris – Cl đệm carbonate Như lipase thu nhận từ BS7 lipase kiềm Hình 3.7: Ảnh hưởng pH đến độ bền chế phẩm lipase (T: đệm Tris –Cl; C: đệm carbonate) Hình 3.7 cho thấy chế phẩm lipase BS7 giữ hoạt tính cao sau 24 bảo quản dung dịch đệm pH 10,0 4oC 21 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ lên hoạt tính chế phẩm lipase Nhiệt độ thông số quan trọng ảnh hưởng đến vận tốc phản ứng enzyme Khi nhiệt độ tăng lên dẫn đến vận tốc phản ứng enzyme tăng, đến mức nhiệt độ tăng ức chế hoạt động enzyme bất hoạt enzyme Hình 3.8: Ảnh hưởng nhiệt độ đến hoạt tính chế phẩm lipase Qua Hình 3.8 cho thấy chế phẩm lipase BS7 hoạt động nhiệt độ 50 –60 C, topt 60 oC o 3.1.4 Tinh thu Lipase Tiến hành tinh lipase BS7 phương pháp lọc gel Sephadex G75 thu lipase có trọng lượng phân tử khoảng 23,8 kDa Dưới kết chạy sắc kí đo OD 280: 22 Hình 3.9: Sắc ký đồ biểu diễn phân đoạn lọc gel Sephadex G – 75 Các thông số thu từ trình sản xuất phù hợp với công trình nghiên cứu thực trước Chế phẩm lipase thu nhận từ BS7 có khả chịu kiềm (pHopt 10,0), chịu nhiệt (topt 60oC), có vị trí cắt phân tử triglyceride Trọng lượng phân tử lipase thu nhận khoảng 23,8 kDa 3.2 Cơ chế 3.2.1 Cơ chế sinh tổng hợp lipase Giống tổng hợp protein, lipase hình thành trải qua trình phiên mã, dịch mã sau dịch mã Tất trình thực tế bào chất vi sinh vật Đầu tiên phiên mã Quá trình xảy đoạn gen tổng hợp nên lipase phải hoạt hóa trước chất cảm ứng Chất giúp giải phóng enzyme RNA polymerase thoát khỏi kìm hãm chất ức chế cách kết hợp với chất ức chế Bản chất chất cảm ứng chất chịu xúc tác lipase Kết thúc trình phiên mã diễn nhân tế bào sản phẩm phân tử mRNA, phân tử dễ bị thủy phân môi trường tế bào chất Bên cạnh nghiên cứu gần cho thấy phân tử siRNA (short interference RNA) hình thành trình phiên mã có tác động kìm hãm dịch mã thúc đẩy phân hủy phân tử mARN Vì số lượng enzyme tổng hợp giảm đáng kể Tiếp theo, trình dịch mã sử dụng thông tin mã hóa mARN để tạo thành mạch protein có thứ tự acid amin xác Tuy nhiên, chuỗi polypeptide dễ bị thủy phân enzyme peptidase Quá trình cần loại protein chuyển 23 giao để tái sử dụng acid amin protein có cấu trúc gấp khúc mà không sử dụng Hình 3.10: Diễn biến trình dịch mã tạo chuổi polypeptid Khi polypeptide enzyme tổng hợp nhiều polypeptide gần tương tác với tạo thành cấu trúc gấp khúc làm cho khối enzyme trở nên không tan Điều làm cho enzyme hoạt tính sinh học Hoạt tính enzyme phu thuộc vào cofactor ion kim loại Sự cung cấp không đủ ion tế bào làm giảm hoạt tính enzyme Vì vậy, phải đảm bảo nồng độ bão hòa ion enzyme phải thấp nồng độ ion tế bào chất Sau vận chuyển qua màng membrane, enzyme ngoại bào bị phân hủy enzyme peptidase không gian chu chất Trong giai đoạn proenzyme, enzyme ngoại bào không gian chu chất chưa có cấu trúc hoàn thiện, tiếp tục hoàn thiện cấu trúc nhờ phản ứng thủy phân 24 3.2.2 Cơ chế xúc tác phản ứng Cơ chế xúc tác Hoạt tính đạt cực đại phân tán vào bề mặt phân pha dầu-nước => trình hoạt hóa phân pha Lipase xúc tác cho nhiều phản ứng khác bao gồm: phản ứng thủy phân, phản ứng tổng hợp ester, phản ứng chuyển ester phản ứng amin hóa (aminolysis) Các phản ứng lipase xúc tác phản ứng thuận nghịch chiều hướng phản ứng phụ thuộc vào lượng nước tham gia vào phản ứng Hình 3.11 : Qúa trình thủy phân Tryacyglyxerol Phản ứng thủy phân thực nhờ ba Ser, His Asp trải qua năm giai đoạn:  E kết hợp với chất tạo thành phức chất hoạt động  Nhóm chức hoạt động _OH Ser công vào gốc acyl chất tạo liên kết đồng hóa trị hình thành hợp chất trung gian Giai đoạn hỗ trợ hoạt tính xúc tác His ba xúc tác  Tạo thành Acyl E tách khỏi phản ứng oxi hóa liên kết este (R1OH)  Tách gốc acyl lại khỏi trung tâm hoạt động nhóm chức hoạt động His, có tham gia phân tử nước hình thành hợp chất trung gian có cấu trúc tứ diện  Giải phóng acid cacboxylic 25 Hình 3.12: Cơ chế phản ứng lipase theo giai đoạn 3.3 Ứng dụng nghành sản xuất bột giặt Ứng dụng thương mại quan trọng lipase làm phụ gia công nghiệp chất tẩy rửa bột giặt gia đình Để tăng khả tẩy rửa, chất tẩy đại chứa nhiều loại enzyme protease, amylase, cellulose lipase Việc loại bỏ dầu mỡ lipase có triển vọng lớn công nghiệp chất tẩy rửa Trong điều kiện bình thường trình giặt tẩy, lipase hoạt động tốt Lipase bổ sung vào chất tẩy rửa phải có đặc tính: chịu nhiệt, chịu kiềm (pH khoảng 7.5 đến 11) chịu tác động chất cấu tạo nên chất tẩy rửa Lipase kiềm chịu nhiêt dùng công nghiệp tẩy rửa để loại bỏ vết triglyceride từ người loại thức ăn, trước kia, việc loại bỏ chất điều kiện giặt ủi bình thường khó khăn Enzym Lipase phân tử lớn với hàng trăm axit amin, có số thành phần nhỏ có chức xúc tác cho phản ứng sinh hóa Những vùng gọi vùng hoạt động Cấu trúc không gian chiều enzym xác định diện mạo vùng hoạt động Khi sử dụng chất giặt rửa, cấu trúc tự biến đổi hình dạng cho phù hợp với vết bẩn quần áo Chúng gắn vừa khít với vết bẩn chìa khóa ổ khóa đặc tính đặc biệt enzym Hoạt tính enzym phụ thuộc vào điều kiện độ pH, nhiệt độ, nồng độ ion nồng độ chất bẩn dung dịch Mỗi loại enzym có điều kiện hoạt động tối ưu khác Năm 1988, Lipase cho vào chất tẩy rửa tên thương mại Lipolase ® 100T thu từ Humicola lanuginose sản xuất Novo Nordisk Bioindustry Lipase từ chủng vi khuẩn P.medocina Pseudomonas alcaligenes đươc sản xuất bổ sung vào chất tầy rửa công ty Genecor international USA Novo thông báo loại lipase chịu kiềm cao, đặc hiệu với nhiều chất từ dòng xạ khuẩn Steptomyces sp giải pháp hữu ích công nghiệp giặt ủi công 26 nghiệp chất tẩy rửa, làm thương mại hóa tên Lipex ® , Lipolase® , LipoPrime® Hình 3.13: Các chất tẩy rữa từ lipase Ưu điểm việc sử dụng E lipase sản xuất chất giặt tẩy:      Giúp tăng hiệu việc giặt tẩy Giảm thời gian giặt nhờ khả phân hủy vết bẩn nhanh chóng Giảm lượng tiêu thụ giặt nhiệt độ thấp Giảm lượng nước tiêu thụ hiệu giặt rửa cao Giảm ảnh hưởng môi trường enzym chất phân hủy sinh học  Tăng độ trắng chống chất bẩn bám trở lại IV Các thông số Emzym 4.1 Hoạt lực emzym 4.2 Đặc hiệu chất Lipase từ vi khuẩn Baccilus có hoạt tính đặc hiệu chất khác nhau.Theo khảo sát hoạt tính dầu olive thất đạt 26 U/ml, loại dầu khác dầu mè tinh luyện, dầu đậu nành, Neptune, Meizan, Nakidaco đạt giá trị từ 53- 63 %, dầu Tường an đạt 79U/ml Trybutyrin cao đạt 101 U/ml (hình ) 27 Hình 4.1: Hoạt độ lipase từ Baccilus đặc hiệu cho chất Giải thích: 1- dầu olive; 2- dầu mè tinh luyện; 3- dầu đậu nành; 4- dầu Neptune; 5dầu Meizan; 6- dầu Nakidaco; 7- dầu Tường an; 8- dầu trybutyrin 4.3 Thời gian, nhiệt độ, pH Dưới tác động nhiệt độ, hoạt tính lipase nhiều bị ảnh hưởng Mức độ ảnh hưởng tùy thuộc vào loại Lipase thời gian ủ khác Trong trình xử lí nhiệt, số liên kết hidro cấu trúc lipase bị đứt gãy dẫn đến cấu trúc E bị biến đổi, làm cho chất không liên kết với E dẫn đến E không chuyển hóa chất Nếu xử lí nhiệt nhiệt độ cao, liên kết phân tử E bị phá hủy hoàn toàn đưa nhiệt độ bình thường hoạt tính phục hồi lại Thời gian ủ lipase lâu nhiệt độ cao hoạt tính giảm Ở nhiệt độ 30oC , hoạt tính lipase giảm nhẹ h hoạt tính lại 86%, sau 24h hoạt tính 63% Ở nhiệt độ từ 40- 50 oC, hoạt tính lipase giảm mạnh từ 32-34 % 6h Đối với nhiệt độ từ 60- 70 oC, hoạt độ lipase giảm nhanh 1h giảm 31 20% sau giảm tới % 70 oC 17% 60 oC Từ thấy nhiệt độ thời gian ủ ảnh hưởng đế hoạt độ lipase.( Hình ) Hình 4.2: Ảnh hưởng nhiệt độ thời gian ủ đến hoạt tính E 28 Nhiệt độ 30oC ( ), 40oC( ), 50oC( ), 60oC ( ), 70oC ( ) Hoạt tính lipase tỉ lệ thuận với độ tăng pH hỗn hợp phản ứng khoảng pH giới hạn từ 5- 9,5 Ở pH hoạt tính lipase nghĩa E không hoạt động môi trường acid Hoạt tính tăng pH tăng lê 7,5 hoạt tính bắt đầu tăng từ pH 7,5 đến 9,5 đạt cực đại 9,5 Sau giảm nhẹ pH 10, từ thấy E lipase hoạt động tốt khoảng pH từ 7,5 – 9,5 loại E ưa kiềm Chính đặc tính với khả thủy phân tốt loại dầu ăn mà lipase ứng dụng rộng rãi ngành sản xuất chất tẩy rữa nơi mà hoạt động môi trường kiềm mạnh Hình 4.3: Ảnh hưởng pH đến hoạt tính E V Kết luận Bột giặt hay chất tẩy rửa thương phẩm thông dụng thiết yếu ngày cá nhân Công nghệ sinh học đưa nghiên cứu sản xuất chất tẩy rửa nhằm tạo chất lượng, tác dụng sản phẩm tốt hơn, đặc biệt giảm khả gây ô nhiễm môi trường Enzyme đưa vào chất tẩy rửa nhằm đáp ứng mong muốn Nhờ enzyme, chất tẩy rửa có tính tẩy vết bẩn cao bị phân hủy sinh học, giúp tiết kiệm lượng góp phần giảm ô nhiễm môi trường Hiện loại enzyme sử dụng phổ biến sản phẩm chất tẩy rửa là: Bảng 5.1: Một số loại E sử dụng nghành tẩy rửa Protease Amylase Lipase Cellulose Được sử dụng rộng rãi ngành công nghiệp chất tẩy rửa loại bỏ vết bẩn protein máu, trứng mồ hôi người Được dung để loại bỏ lượng dư thừa loại thực phẩm tinh bột khoai tây, trứng sữa socola,… Phân hủy chất béo, có khả loại bỏ vết bẩn béo mỡ, bơ, dầu trộn, nước sốt vết bẩn khó cổ áo tay áo Chống nhăn vải, làm mềm vải, làm sáng màu, chống vết bẩn bám ngược trở lại làm 29 Hiện nay, thị trường lớn cho loại enzyme lipase công nghiệp chất tẩy rửa Bởi khả thủy phân chất béo, lipase sử dụng rộng rãi chất phụ gia công nghiệp giặt, tẩy rửa gia dụng Người ta ước tính năm có khoảng 1000 lipase them vào 13 tỷ chất tẩy rửa Enzyme lipase sử dụng chất tẩy rửa đáp ứng yêu cầu sau: có khả thủy phân nhiều chất béo khác nhau, khả chịu điều kiện rửa trôi khắc nghiệt, khả chịu chất hoạt động bề mặt gây phân hủy Việc sử dụng giúp cho trì kết cấu chất lượng loại vải Mục đích chất tẩy rữa loại bỏ tất loại chất vô , chất hữu bám vào quần áo Lipase ứng dụng vào để tẩy vết dầu mỡ vết bẩn cứng đầu kết hợp với loại emzym khác để loại bỏ đa dạng loại vết bẩn Lợi việc dùng lipase màu sắc giữ nguyên Lipase cải thiện tính không thấm nước da da không bị vết hoan ố sử dụng dung môi chất hoạt động bề mặt Trong công nghiệp giấy, sáp triglyceride gây trở ngại cho sản xuất nên loại bỏ chất điều cần thiết Công ty giấy công nghiệp Nippon (Nhật Bản) dùng lipase từ nấm Canada rugosa để loại 90% chất có gỗ Một số sản phẩm lipase thương mại hóa dùng cho công nghệ thuộc da: Greasex® , NovoCor® ADL, dệt: Novozyme® 375, giấy: Resinase® Một số đặc tính lipase thu từ Baccilus sp: Tính đặc hiệu chất cao trybutyrin Nhiệt độ tối ưu khoảng 70oC Lipase có độ bền nhiền cao pH thích hợp cho phản ứng từ 9.5- 10 30 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PGS.TS Đỗ Đình Hồ ( chủ biên), Hóa sinh y học, NXB Y học [2] PGS.TS Nguyễn Đức Lượng, Công nghệ Emzym, NXB ĐHQG TPHCM (2012) [3] Lê Ngọc Tú (chủ biên), Hóa sinh công nghiệp, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội [4] Trần Đăng Khoa, Lê Quang Huy, Ngô Đại Nghiệp, Sàng lọc thu nhận khảo sát hoạt tính lipase từ chủng Bacillus, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHCM [5] PGS.TS Ngô Tiến Hiển (chủ nhiệm đề tài), Nghiên cứu ứng dụng công nghệ emzym chế biến số nông sản thực phẩm, Viện công nghệ thực phẩm, Bộ khoa học công nghệ [6] http://www.slideshare.net/letrikieng/cong-nghe-enzyme-l-tr-king [7] http://doc.edu.vn/tai-lieu/do-an-cong-nghe-co-dinh-enzym-va-ung-dung-52845/ 31 [...]... phản ứng của lipase theo 5 giai đoạn 3.3 Ứng dụng trong nghành sản xuất bột giặt Ứng dụng thương mại quan trọng của lipase là làm phụ gia trong công nghiệp chất tẩy rửa và bột giặt gia đình Để tăng khả năng tẩy rửa, các chất tẩy hiện đại đều chứa một hoặc nhiều loại enzyme như protease, amylase, cellulose và lipase Việc loại bỏ dầu mỡ bằng lipase có triển vọng rất lớn trong công nghiệp chất tẩy rửa Trong. .. “ Ứng dụng của Emzym trong công nghiệp sản xuất bột giặt nhóm đã không ngừng ngại chọn Lipase để tìm hiểu 13 II Emzym Lipase 2.1 Giới thiệu 2.1.1 Lipase Lipase (EC 3.1.1.3) thuộc nhóm phụ enzyme thủy phân có serine ở trung tâm hoạt động của tổng họ thủy phân α/β, xúc tác cho nhiều phản ứng khác nhau: thủy phân các liên kết carboxylester trong glyceride, chuyển ester hóa Trong môi trường khan nước lipase. .. thấy lipase trong một số loại vi khuẩn khác như Pseudomomas cepacia hay các chủng Baccilus • Nấm mốc: Lipase tìm thấy ở một số loải như Aspargillus, Rhizopus (tách từ quả dừa), Rhizopus oryzae (phân lập từ dầu dừa),… • Nấm men: Nấm men Candida rugose là một nguồn sản xuất lipase quan trọng 2.1.3 Ứng dụng Lipase được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp sản xuất bột giặt, tổng hợp các chất hữu cơ, trong. .. biến sữa sản xuất phomat, công nghiệp sản xuất dược phẩm, mĩ phẩm và các nghành công nghiệp khác Ngoài ra nó còn được ứng dụng rộng rãi trong các hoạt động biến đổ sinh học trong quá trình thủy phân cũng như là quá trình tổng hợp và kiểm soát được các bước trong công nghiệp giấy và bột giấy 15 Hình 2.2: Một số sản phẩm từ lipase  Trong công nghiệp sản xuất chất tẩy rữa: Ngày nay nó được ứng dụng để... động của chúng: lipase thực phẩm, lipase mô và lipase sữa  Ở thực vật, lipase được tìm thấy ở mô dự trữ của hạt dầu, hạt ngũ cốc trong qua trình nảy mầm của hạt Hầu hết các lipase không hoạt động trong thời kì ngủ đông ( trừ hạt đậu caston)  Lượng lớn lipase trong công nghiệp được sản xuất từ các loại vi sinh vật: vi khuẩn, nấm móc, nấm men • Ở vi khuẩn: Sản xuất từ lipase ngoại bào của S rimous R6554W... bằng các acid béo không no trong dung môi kị nước Trong công nghiệp dược và hóa chất: Sản xuất một số loại thuốc và dùng trực tiếp để chữa một số loại bệnh Trong nông nghiệp ứng dụng trong sản xuất các loại thuốc trừ sâu, trừ cỏ,… Trong công nghiệ thuộc da: Sử dụng lipase kết hợp với các E thủy phân khác để loại bỏ lớp chất béo dưới da Trong công nghiệp mĩ phẩm: Dùng để sản xuất các chất hoạt động bề... các vết dầu mỡ Một lượng lipase ở dạng thương phẩm đã được sử dụng trong nghành thuốc tẩy như: Lipase humicola của Novo Nordisk, lipolase hay lipase P glumace của Unilever Những lipase làm bột giặt trong hộ gia đình giúp giữ ồn định các protease và hoạt động có hiệu quả trong môi trường kiềm (phần này sẽ được nghiên cứu cụ thể ở phần III) Trong công nghiệp thực phẩm: Sử dụng lipase dùng để cải biến... thể thấy E lipase hoạt động tốt nhất trong khoảng pH từ 7,5 – 9,5 là một loại E ưa kiềm Chính đặc tính này cùng với khả năng thủy phân tốt các loại dầu ăn mà lipase được ứng dụng rộng rãi trong ngành sản xuất chất tẩy rữa nơi mà nó luôn hoạt động trong môi trường kiềm mạnh Hình 4.3: Ảnh hưởng của pH đến hoạt tính của E V Kết luận Bột giặt hay các chất tẩy rửa là những thương phẩm thông dụng và thiết... hoạt tính của E Lipase được ứng dụng trong ngành công nghiệp sản xuất bột giặt, chất tẩy nên khả năng giữ được hoạt tính khi có mặt các ion và chất khác trong hỗn hợp rất quan trọng Tùy vào nồng độ và loại ion, chất tẩy khác nhau mà sẽ làm tăng, giữ tốt hoạt tính hay giảm Khảo sát ảnh hưởng của một số ion kim loại và chất tẩy rửa đến hoạt tính của chế phẩm lipase 20 Hình 3.5: Ảnh hưởng của ion và... mà kết quả là những sản phẩm được ứng dụng rộng rãi trên toàn thế giới Hiện nay bột giặt chứa enzym đang được sử dụng phổ biến Nhờ enzym nên bột giặt có tính năng giặt rửa cao hơn ở nhiệt độ thấp hơn và có thể bị phân hủy sinh học, do đó giúp tiết kiệm năng lượng và góp phần đáng kể giảm ô nhiễm môi trường Một trong những E được ứng dụng trong lĩnh vực này không thể không nhắc đến Lipase chính vì vậy ... nguồn sản xuất lipase quan trọng 2.1.3 Ứng dụng Lipase ứng dụng rộng rãi công nghiệp sản xuất bột giặt, tổng hợp chất hữu cơ, công nghiệp chế biến sữa sản xuất phomat, công nghiệp sản xuất dược... NGHỆ SINH HỌC VÀ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG  oOo  Đề tài: ỨNG DỤNG CỦA EMZYM LIPASE TRONG SẢN XUẤT BỘT GIẶT BÀI TIỂU LUẬN NHÓM Môn: Công nghệ emzym Giảng viên hướng dẫn: Ths Đỗ Thị Hiền Nhóm sinh... không nhắc đến Lipase nhóm giao đề tài “ Ứng dụng Emzym công nghiệp sản xuất bột giặt nhóm không ngừng ngại chọn Lipase để tìm hiểu 13 II Emzym Lipase 2.1 Giới thiệu 2.1.1 Lipase Lipase (EC 3.1.1.3)