Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ sấy đến hoạt tính enzyme của sinh khối protease từ chủng Bacillus subtilis
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ SẤY ĐẾN HOẠT TÍNH
ENZYME CỦA SINH KHỐI PROTEASE TỪ CHỦNG Bacillus subtilis
Phạm Duy Hải1, Nguyễn Văn Nguyện1, Hoàng Thị Hồng Thơm1, Trần Văn Khanh1
TÓM TẮT
Trong nghiên cứu này chúng tôi đã khảo sát các yếu tố về nhiệt độ (200C ÷ 600C), bề dày vật liệu
(1cm ÷ 4cm) và thời gian (8 giờ ÷ 20 giờ) trong quá trꢀnh sấy sinh khối giàu enzyme protease
từ chủng Bacillus subtilis 69. Sau đó, tiến hành tối ưu hóa các chế độ sấy vừa nêu bằng phương
pháp qui hoạch thực nghiệm đa yếu tố với 02 mục tiêu là độ ẩm và hoạt độ protease. Sau đó đã
chọn ra được các thông số tối ưu: nhiệt độ (400C), bề dày vật liệu sấy (2 cm) và thời gian sấy (14
giờ liên tục). Sản phẩm sau khi sấy với các chế độ tối ưu đạt được như sau: độ ẩm 9,15%, hoạt
độ enzyme còn lại sau khi sấy 985,24 DVHT/g (tương đương với hiệu suất enzyme còn lại sau
khi sấy là 71,39%).
Từ khóa: Bacillus subtilis; chế độ sấy; enzyme; protease; tối ưu hóa
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
kiềm. Chúng được sản xuất bởi các chủng vi
khuẩn thuộc chi Bacillus gồm B. licheniformis,
B.firmus, B.alcalophilus, B. amyloliquefaciens,
B. proteolyticus, B. subtilis, B. thuringiensis
(Nguyễn Hữu Chấn, 1996; Nguyễn Đức Lượng,
2004; Nitsawang, 2006).
Enzyme không chỉ có ý nghĩa đối với
sự sống của sinh vật, mà còn được ứng dụng
rộng rãi trong nhiều ngành như công nghiệp
nhẹ, công nghiệp thực phẩm, nông nghiệp, y
học, trong nghiên cứu khoa học và trong thủy
sản,…. Enzyme được bổ sung vào trong thức
ăn sẽ phân hủy sơ bộ thức ăn nhờ vậy làm tăng
khả năng hấp thu thức ăn của vật nuôi thủy sản.
Các enzyme thường dùng trong chế biến thức
ăn thủy sản là: amylase, protease, glucanase,
phytase,…( Rotter, 1988). Trong ngành công
nghiệp sản xuất enzyme protease thꢀ nguồn vi
sinh vật đóng vai trò chủ đạo (Cowan, 1993;
Nantaporn Sukajang, 2010). Số lượng enzyme
protease vi sinh vật chiếm khoảng 40% tổng số
enzyme thương mại trên thế giới và có xu hướng
tăng trong tương lai. Các loài vi sinh vật sản
xuất enzyme công nghiệp chủ yếu tập trung vào
hai nhóm gồm vi khuẩn và nấm sợi (Nguyễn
Đức Lượng, 2004; Nantaporn Sukajang, 2010).
Phần lớn enzyme protease nguồn gốc vi khuẩn
thương mại chủ yếu thuộc loại trung tính và
Các nhà khoa học trên thế giới đã nghiên
cứu những kỹ thuật khác nhau để sản xuất các
enzyme nguồn gốc vi sinh vật với số lượng
lớn. Hai phương pháp chủ yếu được sử dụng
trong công nghệ enzyme hiện nay trên thế giới
bao gồm: nuôi cấy bề mặt và nuôi cấy chꢀm
(Sangsurasak, 1995; Pandey, 1999; Jeong,
2010). Tuy nhiên khi thu nhận được sinh khối vi
sinh vật giàu enzyme thꢀ cần phải có thêm công
đoạn sấy khô sản phẩm để thuận tiện cho việc
bảo quản, sử dụng cũng như về vấn đề thương
mại. Hiện nay, sinh khối giàu enzyme bằng vi
sinh vật được sấy khô bằng nhiều phương pháp:
sấy phun, sấy đông khô và sấy nhiệt độ thấp,…
(Kim, 2006; Nantaporn Sukajang, 2010; Rotter,
1988). Trong nghiên cứu này, nhóm nghiên cứu
lựa chọn và tối ưu hóa các quá trꢀnh sấy sinh
1
Trung tâm Công nghệ Sau thu hoạch, Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản 2
Email: duyhaip[email protected]
TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 1 - THAÙNG 7/2013
117
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
khối enzyme từ chủng Bacillus subtilis 69 bằng với 03 yếu tố (X1 : nhiệt độ sấy; X2: bề dày vật
phương pháp sấy nhiệt độ thấp đáp ứng các yêu liệu sấy; X3: thời gian sấy) và 02 hàm mục tiêu
cầu về độ ẩm (<10%), tỉ lệ enzyme protease thất ta được tất cả 17 thí nghiệm với 5 trục tâm xoay
thoát ít.
II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
quanh. Trong đó, mỗi thí nghiệm được thực hiện
03 lần lặp lại và lấy giá trị trung bꢀnh. Tính toán
hệ số hồi quy với 2 hàm mục tiêu là độ ẩm của
chế phẩm sau khi sấy (Y1) và hoạt độ enzyme
còn lại sau khi sấy (Y2).
2.1. Vật liệu
- Mẫu sinh khối giàu enzyme protease được
lên men bằng phương pháp lên men bề mặt
với chủng Bacillus subtilis 69 (B.subtilis 69) –
chủng vi sinh này có nguồn gốc từ trường Đại
học Y Dược Tp.HCM. Trong mẫu sinh khối
giàu protease trước khi sấy với độ ẩm: 65,0 ±
1,5 %, hoạt tính protease 1380 ± 120 DVHT/g.
- Tối ưu hóa hàm đa mục tiêu sử dụng phần
mềm máy tính Design- Expert 8.0.7.
- Xử lý thống kê bằng phần mềm SPSS 15.0
để xác định sự khác nhau giữa các nghiệm thức
(p<0,05).
III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
- Mẫu được sấy trên khay inox (20 cm x 30
cm x 4,5 cm) với thiết bị sấy nhiệt độ thấp tại
trường Đại học Công Nghiệp Tp.HCM với công
suất 10kg/ mẻ.
3.1. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến
quá trình sấy
3.1.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy chế
phẩm giàu protease
2.2. Phương pháp
Khi khảo sát các chế độ nhiệt độ sấy khác
nhau (200C – 600C) với cùng một điều kiện thời
gian, bề dày vật liệu sấy kết quả về độ ẩm và
hoạt độ enzyme sau khi sấy được thể hiện ở
bảng 1. Độ ẩm và hoạt độ enzyme sẽ giảm dần
khi tăng nhiệt độ sấy, ở từng mức nhiệt độ sấy
thꢀ độ ẩm của chế phẩm enzyme giảm đều và
rõ rệt khi nhiệt độ sấy đạt 400C thꢀ độ ẩm của
sản phẩm đạt ở mức 8,94% cùng với hoạt độ
protease đạt 918,59 (DVHT/g) khi so với hoạt
độ ban đầu thꢀ tại nhiệt độ này lượng protease
bị thất thoát khoảng 33,5%, còn khi so sánh ở
tại nhiệt độ 200C thꢀ lượng enzyme thất thoát
khoảng 24,2%. Tuy nhiên khi nâng nhiệt độ sấy
lên 500C và 600C thꢀ độ ẩm đạt được thấp hơn
nhưng tỉ lệ enzyme hao hụt rất cao lần lượt là
56,9% và 68,7%. Kết quả thí nghiệm của Baeza
và cộng sự (1989) khi sấy đu đủ còn xanh với
khoảng nhiệt độ 30-500C để so sánh hoạt tính
của enzyme papain thꢀ thấy rằng phương pháp
sấy khay ở nhiệt độ 400C cho hoạt tính tốt nhất.
Nantaporn Sukajang (2009) khi sấy bột gừng để
đảm bảo được hoạt tính enzyme protease không
thay đổi cho rằng khi sấy ở nhiệt độ từ 50-600C
cho kết quả tốt nhất. Clifford và cộng sự (1980)
- Độ ẩm được xác định bằng cân đo độ ẩm
hồng ngoại MX-50 – Nhật Bản.
- Hoạt độ enzyme được xác định bằng
phương pháp Anson cải tiến.
- Tối ưu hóa chế độ sấy bằng phương pháp
quy hoạch thực nghiệm, các bước được tiến
hành như sau: trước tiên khảo sát sự ảnh hưởng
của nhiệt độ sấy, bề dày lớp vật liệu sấy và thời
gian sấy đến độ ẩm của chế phẩm và hoạt độ
enzyme còn lại sau khi sấy:
+ Tiến hành khảo sát nhiệt độ sấy tại các
điểm (200C, 250C, 300C, 400C, 500C, 600C) với
lớp bề dày vật liệu sấy là 2cm và thời gian sấy
là 12 giờ.
+ Tiến hành khảo sát sự ảnh hưởng của bề
dày vật liệu sấy với các độ dày (1cm, 2cm, 3cm
và 4cm) tại nhiệt độ sấy là 300C, thời gian sấy
là 12 giờ.
+ Tiến hành khảo sát thời gian sấy với các
khoảng thời gian sấy liên tục: 8 giờ, 10 giờ, 12
giờ, 16 giờ, 18 giờ và 20 giờ tại nhiệt độ sấy là
300C và bề dày vật liệu sấy là 2cm.
- Tiếp theo, xây dựng ma trận thực nghiệm,
bố trí thí nghiệm theo phương án Box-Behnken
TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 1 - THAÙNG 7/2013
118
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
thꢀ cho rằng khi sấy các enzyme có nguồn gốc không bị thất thoát nhiều. Từ kết quả đạt được
từ vi sinh vật bằng phương pháp sấy đông khô và tham khảo các kết quả nghiên cứu khác thấy
là tốt nhất, tuy nhiên chi phí rất cao và khi thử rằng nhiệt độ thích hợp để sấy các sinh khối
nghiệm sấy sinh khối enzyme bằng phương enzyme protease từ chủng B.subtilis 69 trong
pháp sấy nhiệt độ thấp từ 25-450C thꢀ kết quả khoảng từ 25-500C và chúng tôi sẽ sử dụng
đạt được cũng khả quan.
khoảng nhiệt độ này cho các nghiên cứu tiếp
theo để tối ưu hóa và tꢀm ra được một nhiệt độ
sấy thích hợp nhất.
Với mong muốn sản phẩm cần đạt là độ ẩm
phải thấp hơn 10%, đồng thời hoạt độ enzyme
Bảng 1: Kết quả khảo sát nhiệt độ sấy ảnh hưởng đến độ ẩm và hoạt độ enzyme
Độ ẩm
(%)
Hoạt độ enzyme
(DVHT/g)
Nhiệt độ TN
20
25
30
40
50
60
26,69f ± 0,48
20,84e ± 0,89
14,98d ± 0,27
8,94c ± 0,26
7,94b ± 0,41
7,21a ± 0,18
1211,27e ± 35,16
1112,05de ± 49,86
1011,63d ± 15,58
918,59c ± 27,99
595,26b ± 27,06
431,90a ± 36,85
Ghi chú: Các giá trị với mẫu tự khác nhau trong cùng một cột là khác biệt có ý nghĩa (p< 0,05).
Số liệu thể hiện là giá trị trung bình và độ lệch chuẩn.
3.1.2. Ảnh hưởng của bề dày vật liệu sấy theo bề dày vật liệu, đồng thời hoạt độ protease
chế phẩm giàu protease
không bị thất thoát nhiều trong nghiên cứu khảo
sát này (16,9 -21,3%).
Bề dày vật liệu trong quá trꢀnh nghiên cứu
cũng ảnh hưởng rất lớn đến độ ẩm của sản
Từ kết quả này, nhận thấy rằng bề dày vật
phẩm. Do đó trong nghiên cứu này với các chế liệu sấy ảnh hưởng rất lớn đến độ ẩm của sản
độ sấy được giữ ổn định và chỉ thay đổi bề dày phẩm, và nhóm nghiên cứu tiếp tục sử dụng
của vật liệu trước khi sấy. Kết quả đạt được thể khoảng biến thiên bề dày vật liệu từ 1-3cm để
hiện ở bảng 2, bề dày vật liệu càng cao thꢀ hơi tiến hành nghiên cứu tiếp theo để tꢀm ra được
nước thoát ra trong quá trꢀnh sấy càng chậm. Độ bề dày thích hợp nhất trong quá trꢀnh sấy sinh
ẩm sinh khối sau khi sấy từ 12 – 20% tăng dần khối protease.
Bảng 2: Kết quả khảo sát bề dày vật liệu sấy ảnh hưởng đến độ ẩm và hoạt độ enzyme
Bề dày vật liệu
(cm)
Độ ẩm
(%)
Hoạt độ enzyme
(DVHT/g)
1
2
3
4
12,14a ± 0,32
14,98b ± 0,27
17,54c ± 0,36
20,57d ± 0,44
1079,71a ± 32,75
1127,43b ± 15,58
1144,96b ± 47,34
1146,47b ± 48,34
Ghi chú: Các giá trị với mẫu tự khác nhau trong cùng một cột là khác biệt có ý nghĩa (p< 0,05).
Số liệu thể hiện là giá trị trung bình và độ lệch chuẩn
TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 1 - THAÙNG 7/2013
119
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
3.1.3. Ảnh hưởng của thời gian sấy chế thꢀ độ ẩm đạt 10,6% và khi khoảng cách thời
phẩm giàu protease
gian sấy giữa mỗi mức là 2 giờ thꢀ độ ẩm của
sản phẩm cũng có sự khác biệt (p<0,05). Tại
thời điểm 18 giờ và 20 giờ thꢀ độ ẩm của sinh
khối khác biệt 0,7% nhưng hoạt độ enzyme còn
lại so với ban đầu lần lượt là 62,5% và 50,3%
(chênh lệch 12,2%) , từ đó cho thấy rằng khi sấy
tại thời gian 20 giờ lượng enzyme bị thất thoát
lớn. Do đó, chúng tôi chỉ chọn khoảng thời gian
sấy từ 10 – 18 giờ cho nghiên cứu tiếp theo để
tối ưu hóa chọn ra được thời gian thích hợp cho
quá trꢀnh sấy.
Khi nghiên cứu các chế độ sấy, nhiệt độ và
bề dày vật liệu có ảnh hưởng rất lớn đến độ ẩm
và hoạt tính enzyme của sản phẩm. Đồng thời,
thời gian sấy cũng là một yếu tố rất quan trọng
trong quá trꢀnh sấy quyết định đến chất lượng
của sản phẩm (Headon,1993). Trong thí nghiệm
này chúng tôi khảo sát khoảng thời gian sấy từ 8
giờ - 20 giờ và kết quả được thể hiện ở bảng 3.
Thời gian sấy càng lâu thꢀ độ ẩm đầu ra của
chế phẩm càng thấp, khi sấy ở thời gian 20 giờ
Bảng 3: Kết quả khảo sát thời gian sấy ảnh hưởng đến độ ẩm và hoạt độ enzyme
Thời gian (giờ)
Độ ẩm (%)
18,2f ± 0,27
16,6e ± 0,38
15,0d ± 0,38
12,7c ± 0,38
11,3b ± 0,38
10,6a ± 0,38
Hoạt độ enzyme (DVHT/g)
1124,93d ± 50,89
1069,67cd ± 34,52
1011,63c ± 15,58
1000,09c ± 18,42
863,11b ± 11,36
8
10
12
16
18
20
694,04a ± 22,71
Ghi chú: Các giá trị với mẫu tự khác nhau trong cùng một cột là khác biệt có ý nghĩa (p< 0,05). Số
liệu thể hiện là giá trị trung bình và độ lệch chuẩn
3.2. Tối ưu hóa các chế độ trong quá
trình sấy ở nhiệt độ thấp
(cm) và thời gian sấy – X3 (giờ)) với 02 hàm
mục tiêu: độ ẩm của sản phẩm sau khi sấy – Y1
(%) và hoạt tính enzyme – Y2 (DVHT/g). Từ
các thí nghiệm khảo sát ban đầu: chúng tôi chọn
được những khoảng cụ thể của từng yếu tố như
bảng 4.
Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ sấy đến
hoạt tính của enzyme thông qua phương pháp
qui hoạch thực nghiệm với 3 yếu tố khảo sát
(nhiệt độ sấy - X1 (0C), bề dày vật liệu sấy – X2
Bảng 4: Các mức yếu tố ảnh hưởng đến hàm mục tiêu độ ẩm và hoạt độ enzyme protease
Các mức tiến hành
Các yếu tố ảnh hưởng
-1
25
1
0
37,5
2
+1
50
3
X1: Nhiệt độ sấy (0C)
X2: Bề dày vật liệu sấy (cm)
X3: Thời gian sấy (giờ)
10
14
18
Từ các mức yếu tố đã lựa chọn, chúng tôi phương trꢀnh bậc 2 của Box-Behnken với 03
sử dụng phương pháp bố trí thí nghiệm theo yếu tố và 02 hàm mục tiêu ta được tất cả 17
TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 1 - THAÙNG 7/2013
120
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
thí nghiệm với 5 trục tâm xoay quanh. Trong thể được bố trí và kết quả thí nghiệm thể hiện
đó, mỗi thí nghiệm được thực hiện 03 lần lặp ở bảng 5.
lại và lấy giá trị trung bꢀnh. Các thí nghiệm cụ
Bảng 5: Các thí nghiệm tiến hành và kết quả
Nhiệt độ sấy
Bề dày vật liệu sấy
(cm)
Thời gian sấy
(giờ)
Độ ẩm
(%)
Hoạt độ protease còn
lại (DVHT/g)
TN
(0C)
1
2
37,5
37,5
25,0
25,0
50,0
37,5
37,5
50,0
50,0
37,5
37,5
50,0
25,0
37,5
25,0
37,5
37,5
2,0
1,0
1,0
3,0
1,0
3,0
2,0
2,0
3,0
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
1,0
3,0
14,0
10,0
14,0
14,0
14,0
10,0
14,0
18,0
14,0
14,0
14,0
10,0
10,0
14,0
18,0
18,0
18,0
10,75
997,12
1085,14
1156,15
1278,25
505,17
10,55
24,48
28,15
6,85
3
4
5
6
14,76
9,05
1135,12
1074,38
607,28
7
8
6,65
9
7,86
718,22
10
11
12
13
14
15
16
17
10,25
11,48
8,44
1024,16
962,38
818,25
21,75
10,65
18,14
7,65
1027,45
1005,34
1095,67
985,18
11,04
1016,17
Y2 = 1012,68 – 238,57X1 + 52,02X2 – 45,21X3
Phân tích hồi quy cho thấy hai mô hꢀnh (Y1
và Y2) hoàn toàn có ý nghĩa thống kê với độ tin
cậy 99,99% (P < 0,0001) và hai mô hꢀnh hoàn
toàn tương thích với thực nghiệm. Hơn nữa, hệ
số tương quan bội R2 của 2 mô hꢀnh lần lượt
bằng 0,9611 và 0,9733 cho thấy mô hꢀnh mô tả
đến sự thay đổi hàm mục tiêu phụ thuộc vào các
biến ảnh hưởng.
+ 22,74X1X2 – 69,80X1X3 – 4,75X2X3 - 133,23X12
+
35,01X22 + 7,72X32 (2)
Lần lượt xét ảnh hưởng của từng yếu tố (khi
các yếu tố khác giữ ở mức giá trị trung bꢀnh)
đến độ ẩm của sinh khối sau khi sấy (hꢀnh 1) và
hoạt độ enzyme (hꢀnh 2) thấy rằng nhiệt độ sấy
ảnh hưởng rõ rệt nhất đến cả độ ẩm và hoạt độ
enzyme của sản phẩm. Khi nhiệt độ sấy càng
tăng thꢀ độ ẩm và hoạt độ enzyme tỉ lệ nghịch
với nhiệt độ. Với độ ẩm càng thấp thꢀ quá trꢀnh
bảo quản sinh khối càng thuận lợi tuy nhiên sẽ
làm hoạt tính của enzyme bị giảm nhiều, như
thế làm giảm chất lượng của sinh khối. Đối với
02 yếu tố thời gian sấy và bề mặt vật liệu ảnh
hưởng đến 02 mô hꢀnh mục tiêu (Y1 , Y2) gần
như nhau, bề dày vật liệu sấy càng dày thꢀ độ
Từ các kết quả thí nghiệm được xử lý
phần mềm máy tính Design- Expert 8.0.7.1 ta
được 2 phương trꢀnh hồi qui tương đương với
2 mô hꢀnh: độ ẩm sinh khối sau khi sấy (Y1)
và hoạt độ protease còn lại của sinh khối sau
khi sấy (Y2).
Y1 = 10,44 – 7,84X1 + 1,54X2 – 1,50X3 –
0,67X1X2 + 0,45X1X3 – 0,21X2X3 + 4,57X12 + 1,83X22
- 1,26X32 (1)
TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 1 - THAÙNG 7/2013
121
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
ẩm của sản phẩm cao với cùng thời gian sấy Từ 02 hàm mục tiêu (1) và (2) chúng tôi tiếp
và hoạt độ enzyme ít bị mất hơn nhưng với bề tục sử dụng phần mềm tối ưu hóa để tꢀm ra các
dày vật liệu thấp thꢀ sản phẩm dễ đạt được độ thông số của chế độ sấy làm sao để các hàm mục
ẩm mong muốn hơn. Nhꢀn chung cả ba yếu tố tiêu thỏa mãn: độ ẩm sau khi sấy phải đạt ở giá
đều có mối tương quan lẫn nhau và ảnh hưởng trị nhỏ nhất (Y1 min) đồng thời hoạt độ enzyme cao
trực tiếp đến hai mục tiêu nêu trên. Để tꢀm ra nhất (Y2 max). Khi giải hệ phương trꢀnh hai mục
giải pháp điểm tương đồng giữa các yếu tố đồng tiêu trên ta được kết quả: nhiệt độ sấy (40,350C),
thời đáp ứng được các mục tiêu đặt ra của bài bề dày vật liệu sấy (2,06 cm) và thời gian sấy
toán thực nghiệm, chúng tôi tiếp tục tối ưu hóa (14,17 giờ) thꢀ các hàm mục tiêu đạt được Y1 =
hệ phương trꢀnh 02 hàm mục tiêu đã tꢀm được.
9,001 % và Y2 = 1024,46 DVHT/g.
Hꢀnh 1. Ảnh hưởng các yếu tố đến độ ẩm sau
khi sấy
Hꢀnh 2. Ảnh hưởng các yếu tố đến hoạt tính
protease sau khi sấy
A: nhiệt độ - B: bề dày vật liệu - C: thời gian A: nhiệt độ - B: bề dày vật liệu - C: thời gian
3.3. Thí nghiệm kiểm chứng
IV. KẾT LUẬN
Tiến hành sấy chế phẩm giàu enzyme
Điều kiện tối ưu để sấy các chế phẩm giàu
protease được lên men từ vi sinh vật B.subtilis protease được lên men từ chủng B.subtilis 69 là
có độ ẩm (65,0 ± 1,5 %), hoạt tính protease nhiệt độ (400C), bề dày vật liệu sấy (2 cm) và
(1380 ± 120 DVHT/g) với các điều kiện sấy : thời gian sấy (14 giờ liên tục). Khi đó kết quả
nhiệt độ sấy (400C), bề dày vật liệu sấy (2 cm) đạt được: độ ẩm 9,15%; hoạt độ enzyme còn lại
và thời gian sấy (14 giờ liên tục). Thí nghiệm sau khi sấy 985,24 DVHT/g (tương đương với
được tiến hành ba lần lặp lại và kết quả sau khi hiệu suất enzyme còn lại sau khi sấy 71,39%).
sấy đạt được độ ẩm (9,15 ± 0,38 %) và hoạt độ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
enzyme còn lại (985,24 ± 23,75 DVHT/g).
Baeza, G., D. Correa and C. Salas, 1989. J. Sci. Food.
Agric 51, 1-9.
Từ kết quả kiểm chứng thực nghiệm thấy
rằng có sự chênh lệch giữ thực nghiệm và lý
thuyết: 1,67 % đối với ẩm và 3,83% đối với hoạt
độ enzyme. Nhꢀn chung, tỉ lệ chênh lệch như thế
có thể chấp nhận được và các điều kiện tối ưu
cho quá trꢀnh sấy chế phẩm giàu protease có thể
ấp dụng vào thực nghiệm.
Cowan, 1993. The stability of enzymes in animal
feed. Feed International, May, 22-25.
Headon, D.R., 1993.Activity analysis of enzyme under
field condition, In: Enzymes in Animal Nutrifion.
Proceeding of the
1 Symposium Kartause
Ittingen, Switzeland, Session 5, 241-254.
TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 1 - THAÙNG 7/2013
122
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
Kim, S. B., Lee D. W., Cheigh, C. I., Choe, E. A.., Lee,
Nitsawang, S.,Hatti-Kaul, R., Kanasawuda, 2006.
Enzyme Microb. Technol. 39, 1103-1107.
S. J., Hong, Y. H., Choi, H. J., & Pyun, Y. R., 2006.
Purification and characterization of a fibrinolytic
subtilisin- like protease of Bacillus subtilis TP-6
from an Indonesian fermented soybean, Tempeh. J
Ind Microbiol Biotechnol, 33, 436-444.
Pandey A, Selvakumar P, Soccol CR and Nigam P,
1999. Solid state fermentation for the roduction of
industrial enzymes. Curr Sci 77, 149–162
Rotter B.A., Marquardt R.R. and Guenther W, 1988.
Enzymes in feed, Feed Compounder, 63-67.
Nantaporn Sukajang, Boopha Jongpanyalert, 2010. J.
Food Ag-Ind, 3(01), 52-58.
Sangsurasak
P and Mitchell DA, 1995. The
Nguyễn Cảnh, 1993. Quy hoạch thực nghiệm. Trường
ĐHBK TP. HCM, trang 37-45, 86- 96.
investigation of transient multi dimensional heat
transfer in solid-state fermentation. Chem Eng J
60, 199–204.
Nguyễn Đức Lượng, Cao Cường, Nguyễn Ánh Tuyết,
Lê Thị Thủy Tiên, Tạ Thu Hằng, Phan Thị Huyền,
2004. Công nghệ enzyme. NXB Đại học Quốc
gia, TP.HCM.
Jeong, Y. K., Park, J. U., Baek, H., Park, S. H., Kong,
I.S., Kim, D. W., & Joo, W. H., 2001. Purification
and biochemical characterization of fibrinolytic
enzyme from Bacillus subtilis K-17. World Journal
of Microbiology & Biotechnology 17, 89-92.
Nguyễn Hữu Chấn, 1996. Enzyme và xúc tác sinh học.
NXB Y học, Hà Nội.
STUDY ON THE EFFECT OF DRYING CONDITIONS ON THE ACTIVITY
OF PROTEASE BIOMASS FROM Bacillus subtilis
Pham Duy Hai1, Nguyen Van Nguyen1, Hoang Thi Hong Thom1, Tran Van Khanh1
ABSTRACT
Drying process is one of the most important steps in production of bioproducts. Optimization of drying condi-
tions for biomass containing protease produced by Bacillus subtillis is the aim of this study. Seventeen treat-
ments were designed by the experimental planning method to achieve optimal moisture content and protease
activity of biomass. The variables were drying temperature (X1), thickness of drying material (X2) and drying
time (X3). The levels of the variables were fluctuated at temperature range from 25 to 500C, thickness of dry-
ing material range from 1cm to 3cm, and drying time from 10 to 18 hours. The results indicated that at the
optimal drying conditions with temperature of 400C, thickness of 2cm and time of 14 hours, the highest pro-
tease activity (985,24 U/g) was found which was correspondent with the optimal moisture content of 9,15%.
Key words: Bacillus subtilis; drying process; enzyme; optimization, protease.
N g ư ờ i p h ả n b i ệ n : T S . N g u y ễ n T h ị N g ọ c T ĩ n h
N g à y n h ậ n b à i : 6 / 6 / 2 0 1 3
N g à y t h ô n g q u a p h ả n b i ệ n : 2 6 / 6 / 2 0 1 3
Ngày duyệt đăng: 8/7/2013
1
Center for Fishery Post-harvest Technology, Research Institute for Aquaculture No. 2
Email: duyhaip[email protected]
TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 1 - THAÙNG 7/2013
123
7 trang
19940
Free
Bạn đang xem tài liệu "Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ sấy đến hoạt tính enzyme của sinh khối protease từ chủng Bacillus subtilis", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- nghien_cuu_anh_huong_cua_che_do_say_den_hoat_tinh_enzyme_cua.pdf
