Báo cáo Tinh chế và chiết xuất enzym từ quả dứa

TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐỨC TRÍKHOA: CNSH-MTLỚP: 07MT1 BÀI BÁO CÁOTINH CHẾ VÀ CHIẾT XUẤT ENZYM TỪ QUẢ DỨA SINH VIÊN THỰC HIỆN: LƯU THỊ NGỌC HẢIGIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: NGUYỄN THỊ BÍCH HẲNG1. THU NHẬN ENZYMBROMELIN TỪ  THỰC VẬT1.1 Đặc điểm nguồn nguyên liệu và bromelin1.1.1 Đặc điểm nguồn thu nguyên liệu Cây dứa(ananas comusus) ở nước ta cây dứa được trồng nhiều làm nguồn thực phẩm tươi, đóng hộp, nguồn thu nhận enzym ngoài ra nó còn sử dụng trong dược phẩm, mỹ phẩmTrong quả chín, nước chiếm đa số, hàm lượng 80-86%, phần còn lại là carbohydrate trong đó saccharoze,glucose chiếm 60-67% Fructose chiếm 30-40%.- Protein, acid hữu cơ, các vitamin1.1.2 Đặc điểm enzym bromelin- Bromelin là tên gọi chung cho nhóm enzym thực vật chứa nhóm sulfhydryl đặc biệt ở cây dứa( thân trái)- Nó có thể thay thế cho các enzym tiêu hóa như pepsin và trypsin.- Bromelin chiếm 50% protein trong quả dứa. Có khả năng thuỷ phân khá mạnh và hoạt động tốt ở pH từ 6-8, có hoạt tính xúc tác sự phân giải enzym.Có trọng lượng phân tử khoảng 33.000 Da, lớn gấp 5 lần so với papain.Thịt quả dứa chỉ có hoạt tính enzym bromelin kể từ tháng thứ ba trước khi chín, hoạt tính mạnh nhất là khoảng 20 ngày trước khi chín.Cứ 378 lít nước rút từ thân cây dứa thìthu được 3,6 kg bromelin.Bromelincó nhiều cơ chất tự nhiên và có thể thủyphân cả cơ chất tự nhiên lẫn cơ chất tổng hợp.2. CÁC GIAI ĐOẠN CHIẾT RÚT ENZYM2.1 Giai đoạn thu nhận bromelin Enzym bromelin có thể thu nhậnđược trong thân, trong phần thịt quả và trong chồi quả dứaChúng ta có thể thu nhận và làm sạch bromelin theo sơ đồ sauQủa/thân/chồi dứa xay nhuyễn(lọc) dịch lọc bã ly tâm dịch ly tâm kết tủa chế phẩm bromelin sấy khô tinh sạch sản phẩm enzym bromelin Quy trình tổng quát thu nhận enzym và tinh sạch enzym bromelin2.2 Thu dịch enzym thô-Qủa dứa hoặc thân cây dứa được xay nhuyễn, vắt kỹ, lọc bỏ bã và thu dịch lọc, ly tâm dịch lọc trong 10 phút để loại bỏ chất xơ sẽ thu được dịch chiết có chứa bromelin. Tuy nhiên khi sử dụng phương pháp siêu lọc để tinh sạch enzym bromelin thì các hợp chất pectin ở dung dich chiết quả sẽ làm tăng độ nhớt của dich chiết sẽ làm trở ngại quá trình lọc. -Phương pháp đồng hoá nguyên liệu dưới điều kiện áp suất cao thì có thể phá vỡ tế bào mô dứa, giãm độ nhớt của dịch chiết, phóng thích các enzym nội bào mà không làm biến tính chúng, đồng thời làm tăng sản lượng và hoạt tính enzym bromelin2.3 Tách bromelin bằng phương pháp kết tủa enzym2.3.1 Nguyên tắc Phá vỡ nước liên kết xung quanh phân tử enzym bằng cách bổ xung vào dung dịch protein enzym các dung môi hoặc các hóa chất ưa nước có ái lực với nước mạnh hơn protein để lôi kéo nước ra khỏi phân tử protein đó, giúp cho protein tủa xuống.Dùng acetone và ethanol, hoặc các muối trung tính, ammonium sunfateLàm lạnh nước dứa ép 0 đến 40 độ C và acetone tinh khiết ở 20 độ CTủa bromelin phải được rửa bằng aceton và làm khô thật nhanh để bromelin không bị biến tính.Dùng ammonium sunfate với nồng độ bão hoà là 0.7( 70% bão hòa) để làm tác nhân kết tủa bromelin (đặc biệt ở nhiệt độ thấp). Tủa dễ dàng hoà tan bằng nước và muối có thể loại bỏ ra khỏi protein bằng phương pháp trầm tính.2.3.2 Cách tạo tủa với muối ammonium sulfate (NH4)2SO4Dùng 1 lít dung dịch nước dứa ly tâmCho từ từ 532g ammonium sunfate vào và khuấy đều - Để yên ở nhiệt độ phòng từ 10-15 phútLy tâm dung dịch với vận tốc 6.000 vòng/ phút trong 5 phút để thu nhận tủa.Thu tủa chế phẩm bromelin và sấy khô tủa sau đó tinh sạch enzym.2.4 Tinh sạch enzym bằng phương pháp thẩm tích.Cân 1kg enzym thô, pha trong 10ml dung dịch đệm sodiumphotphate 0,03 có pH 7,2Lấy enzym hoà tan cho vào túi cellphane rồi đặt túi vào cốc chứa 1lít dung dịch đệm Thẩm tích trong 6 giờ và cứ 2 giờ thì thay dung dịch đệm 1 lần Dung dịch đệm được khuấy đều liên tục bằng máy khuất từ Tinh sạch enzym ở nhiệt độ thấp, để giảm sự biến tính của enzym2.5 KẾT LUẬNĐể tinh chế và chiết rút enzym chúng ta có nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau như ở thực vật, động, vi sinh vật,tuỳ thuộc từng nguyên liệu mà có các công nghệ chiết rút cũng khác nhau.Nên mỗi loại enzym có vai trò và tầm quan trọng trong thực tiễn đối với nền khoa học của nhân loại.- Qua đó cho thấy tầm quan trọng của enzym được ứng dụng rất nhiều trong nghành công nghệ môi trường - Như dùng enzym khi đã chiết từ quả dứa để dùng trong việc sử lý các phế thải của dứa như:bã dứa, lá và vỏ sau khi chiết suất để làm phân bón vi sinh và làm thức ăn cho nghành chăn nuôi.Ngoài ra còn dùng enzym tinh chế từ dứa để sử lý nước thải của quá trình sản xuất và chiết rút.