Báo cáo Tinh chế và chiết xuất enzym từ quả dứa - Lưu Thị Ngọc Hải

TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐỨC TRÍ 
KHOA: CNSH-MT 
LỚP: 07MT1 
 BÀI BÁO CÁO 
TINH CHẾ VÀ CHIẾT XUẤT ENZYM TỪ QUẢ DỨA 
SINH VIÊN THỰC HIỆN: LƯU THỊ NGỌC HẢI 
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: NGUYỄN THỊ BÍCH HẲNG 
1. THU NHẬN ENZYMBROMELIN TỪ  THỰC VẬT 
1.1 Đặc điểm nguồn nguyên liệu và bromelin 
1.1.1 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 phẩm  
Trong 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 vitamin 
1.1.2 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 ENZYM 
2.1 Giai đoạn thu nhận bromelin 
Enzym bromelin có thể thu nhậnđược trong thân , trong phần thịt quả và trong chồi quả dứa 
Chúng ta có thể thu nhận và làm sạch bromelin theo sơ đồ sau 
Qủa / 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 bromelin 
2.2 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 bromelin 
2.3 Tách bromelin bằng phương pháp kết tủa enzym 
2.3.1 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 sunfate 
Làm lạnh nước dứa ép 0 đến 40 độ C và acetone tinh khiết ở 20 độ C 
Tủa 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 (NH 4 ) 2 SO 4 
Dùng 1 lít dung dịch nước dứa ly tâm 
Cho từ từ 532g ammonium sunfate vào và khuấy đều 
- Để yên ở nhiệt độ phòng từ 10-15 phút 
Ly 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 7,2 
Lấy 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 enzym 
2.5 KẾT LUẬN 
Để 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 .