I. Nghiên cứu enzyme lipase từ tuyến tụy lợn
Enzyme lipase từ tuyến tụy lợn (LPP) là một loại enzyme quan trọng trong quá trình thủy phân chất béo. Enzyme này có khả năng xúc tác phản ứng thủy phân triacylglyceride thành glycerol và acid béo tự do. Theo nghiên cứu, LPP có phân tử lượng khoảng 50-52 kDa và hoạt động tốt nhất trong môi trường pH kiềm. Tính chất của enzyme này bao gồm khả năng chịu nhiệt và ổn định trong các điều kiện khác nhau, điều này làm cho nó trở thành một ứng cử viên lý tưởng cho các ứng dụng công nghiệp. Việc nghiên cứu và tối ưu hóa các điều kiện hoạt động của enzyme này là rất cần thiết để nâng cao hiệu suất thủy phân dầu dừa.
1.1. Tính chất của enzyme lipase
Enzyme lipase Porcine pancreas có pH đẳng điện (pI) khoảng 5, điều này ảnh hưởng đến khả năng liên kết với các micelle trong môi trường nước. Hoạt độ của enzyme được xác định bằng lượng cơ chất chuyển hóa trong một khoảng thời gian nhất định. Nghiên cứu cho thấy enzyme này có hoạt độ cao nhất trong môi trường pH kiềm, với pH tối ưu khoảng 7. Điều này cho thấy tầm quan trọng của việc kiểm soát pH trong quá trình thủy phân để đạt được hiệu suất tối ưu.
II. Chất mang hydrotalcite
Chất mang hydrotalcite được sử dụng để cố định enzyme lipase nhằm cải thiện tính ổn định và khả năng tái sử dụng của enzyme trong quá trình thủy phân. Hydrotalcite có cấu trúc lớp và tính chất hóa học đặc biệt, cho phép enzyme gắn kết một cách hiệu quả. Nghiên cứu cho thấy rằng việc cố định enzyme lên hydrotalcite không chỉ giúp bảo vệ enzyme khỏi các yếu tố môi trường mà còn tăng cường khả năng tái sử dụng của enzyme trong nhiều chu kỳ phản ứng. Điều này mang lại lợi ích kinh tế lớn cho quy trình sản xuất công nghiệp.
2.1. Tính chất của hydrotalcite
Hydrotalcite có pH đẳng điện (pHpzc) khoảng 8,16 cho chất mang chưa nung và 8 cho chất mang đã nung ở 500°C. Tính chất này cho phép hydrotalcite hoạt động hiệu quả trong môi trường kiềm, phù hợp với hoạt động của enzyme lipase. Việc sử dụng hydrotalcite làm chất mang không chỉ giúp enzyme duy trì hoạt động mà còn dễ dàng tách ra khỏi sản phẩm sau khi phản ứng, từ đó nâng cao độ tinh khiết của sản phẩm cuối cùng.
III. Quá trình thủy phân dầu dừa
Quá trình thủy phân dầu dừa bằng enzyme lipase cố định trên hydrotalcite đã được nghiên cứu để xác định hiệu suất và khả năng tái sử dụng của enzyme. Kết quả cho thấy enzyme lipase cố định có khả năng thủy phân dầu dừa hiệu quả, với mức độ thủy phân đạt 55,17% sau 5 giờ. Enzyme cố định trên hydrotalcite nung vẫn giữ được 63,3% hoạt độ ban đầu sau 5 lần tái sử dụng. Điều này chứng tỏ rằng enzyme cố định có thể được sử dụng nhiều lần mà không làm giảm hiệu suất, điều này rất quan trọng trong ứng dụng công nghiệp.
3.1. Kết quả thử nghiệm thủy phân
Kết quả thử nghiệm cho thấy enzyme lipase cố định trên hydrotalcite nung có hoạt độ cao hơn so với enzyme tự do. Điều này cho thấy rằng việc cố định enzyme không chỉ cải thiện tính ổn định mà còn nâng cao hiệu suất thủy phân. Sản phẩm sau thủy phân cũng cho thấy khả năng chống oxi hóa tốt, đặc biệt trong phân đoạn chứa nhiều acid béo tự do. Điều này mở ra cơ hội ứng dụng sản phẩm thủy phân trong ngành thực phẩm và dược phẩm.
