Nghiên cứu ứng dụng enzyme lipase từ mủ đu đủ trong việc làm giàu DHA và EPA của dầu cá hồi

• Tác giả: Nguyễn Thị Uyển Nhi
• Người hướng dẫn: PGS. Đặng Minh Nhật
• Trường học: Đại học Đà Nẵng
• Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm
• Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng enzyme lipase từ mủ đu đủ để làm giàu DHA và EPA của dầu cá hồi
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Đà Nẵng

• LỜI CẢM ƠN
• CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan về đu đủ
• 1.1.1. Hình thái và sinh lý cây đu đủ
• 1.1.2. Công dụng, đặc tính dược lý của đu đủ
• 1.1.3. Mủ đu đủ
• 1.2. Tổng quan về enzyme lipase
• 1.2.1. Định nghĩa
• 1.2.2. Phân loại và cấu trúc lipase
• 1.2.2.1. Phân loại
• 1.2.3. Trình tự amino acid
• 1.2.4. Cấu trúc không gian của lipase
• 1.2.5. Tính chất của enzyme lipase
• 1.3. Giới thiệu về cá hồi
• 1.3.1. Đặc điểm sinh học của cá hồi
• 1.3.2. Đặc điểm dinh dưỡng
• 1.3.3. Thành phần dinh dưỡng của cá hồi
• 1.3.4. Dầu cá và các axit béo không no đa nối đôi n-3 PUFA
• 1.3.5. Tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ enzyme trong chiết xuất và làm giàu DHA, EPA trong và ngoài nước
• 2. CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng, hóa chất và thiết bị nghiên cứu
• 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.1.2. Thiết bị sử dụng
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2.2.1. Phương pháp phân tích
• 2.2.1.1. Phương pháp phân tích vật lý
• 2.2.1.2. Phương pháp phân tích hóa sinh các chỉ số hóa sinh của dầu cá hồi
• 2.2.1.3. Phương pháp phân tích hóa lý
• 2.2.2. Phương pháp thực nghiệm
• 2.2.2.1. Phương pháp thu nhận chế phẩm enzyme thô
• 2.2.2.2. Phương pháp thu nhận dầu cá hồi
• 2.2.2.3. Phương pháp làm giàu DHA, EPA của dầu cá hồi bằng xúc tác lipase
• 2.2.2.4. Tối ưu hóa phản ứng tạo phức với urea của axit béo
• 2.2.2.5. Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng nước ban đầu đến hiệu suất phản ứng este có enzyme lipase xúc tác
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Nghiên cứu thu nhận chế phẩm lipase thô từ mủ đu đủ
• 3.2. Đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng của dầu cá hồi
• 3.3. Xây dựng đường chuẩn xác định DHA, EPA bằng phân tích HPLC
• 3.4. Nghiên cứu thử nghiệm làm giàu DHA, EPA của dầu cá hồi nhờ xúc tác của enzyme lipase từ mủ đu đủ
• 3.5. Tối ưu hóa phản ứng kết tủa với urea bằng quy hoạch thực nghiệm
• 3.5.1. Lập phương trình hồi quy
• 3.5.2. Tìm giá trị tối ưu
• 3.6. Kết quả khảo sát ảnh hưởng hàm lượng nước ban đầu đến hiệu suất phản ứng este
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

I. Giới thiệu về enzyme lipase và nguồn gốc từ mủ đu đủ

Đề tài tập trung vào việc ứng dụng enzyme lipase chiết xuất từ mủ đu đủ để tăng cường hàm lượng DHA và EPA trong dầu cá hồi. Lipase mủ đu đủ, một hydrolyzing enzyme, được chọn lựa vì tính khả dụng, chi phí thấp và khả năng hoạt động như một chất xúc tác sinh học hiệu quả. Nghiên cứu này khác biệt so với các nghiên cứu trước đây chủ yếu tập trung vào enzyme lipase từ vi sinh vật. Lipase mủ đu đủ mang lại lợi thế về giá thành và tính tự nhiên, không cần quá trình tinh chế phức tạp. Việc chiết xuất enzyme lipase từ mủ đu đủ được thực hiện, đánh giá hoạt tính và độ tinh khiết của enzyme lipase được thực hiện trước khi ứng dụng vào quá trình làm giàu DHA và EPA. Tính chất enzyme lipase được khai thác tối đa trong quá trình này. Thu nhận enzyme lipase hiệu quả là bước nền tảng cho toàn bộ nghiên cứu.

1.1 Đặc điểm của enzyme lipase từ mủ đu đủ

Enzyme lipase từ mủ đu đủ thể hiện tính chất enzyme lipase đặc trưng như khả năng thủy phân chất béo (lipolysis) và hoạt tính enzyme lipase cao. Enzyme lipase này được xem là enzyme cố định tự nhiên, đơn giản hóa quá trình sản xuất và giảm thiểu chi phí. So với enzyme lipase từ các nguồn khác, lipase mủ đu đủ có ưu điểm vượt trội về mặt kinh tế, đáp ứng xu hướng sử dụng enzyme trong công nghiệp thực phẩm thân thiện với môi trường. Tinh chế enzyme lipase từ mủ đu đủ không cần thiết, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí. Nghiên cứu này tập trung vào việc liên độ enzyme lipase và tối ưu hóa quá trình để đạt hiệu quả cao nhất. Định lượng enzyme lipase được thực hiện để đảm bảo chất lượng và hiệu quả trong quá trình ứng dụng. Ứng dụng enzyme trong sản xuất thực phẩm chức năng ngày càng được chú trọng, và lipase mủ đu đủ hứa hẹn là một giải pháp tiềm năng.

1.2 Ứng dụng enzyme lipase trong công nghệ thực phẩm

Ứng dụng enzyme lipase trong lĩnh vực công nghệ thực phẩm rất đa dạng. Enzyme lipase được dùng trong sản xuất nhiều loại thực phẩm, đặc biệt là trong việc điều chỉnh cấu trúc và tính chất của chất béo. Ứng dụng enzyme trong công nghiệp thực phẩm giúp cải thiện chất lượng sản phẩm, tăng hiệu quả sản xuất, và giảm thiểu tác động xấu đến môi trường. Nghiên cứu này minh họa rõ ứng dụng enzyme trong sản xuất thực phẩm chức năng, cụ thể là làm giàu DHA và EPA trong dầu cá hồi. An toàn thực phẩm là yếu tố quan trọng, và việc sử dụng enzyme lipase từ nguồn tự nhiên như mủ đu đủ góp phần đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng. Chất lượng dầu cá hồi được cải thiện nhờ quá trình này. Chi phí sản xuất dầu cá hồi có thể được giảm thiểu nhờ ứng dụng công nghệ enzyme. Thị trường dầu cá hồi giàu DHA và EPA rất tiềm năng, và nghiên cứu này đóng góp vào sự phát triển của ngành công nghiệp này.

II. Làm giàu DHA và EPA trong dầu cá hồi bằng enzyme lipase

Phần này tập trung vào quá trình làm giàu DHA và EPA trong dầu cá hồi sử dụng enzyme lipase từ mủ đu đủ. Quá trình này bao gồm các bước chính: xà phòng hóa dầu cá hồi, tách chiết axit béo không no đa nối đôi PUFA (bao gồm DHA và EPA), và cuối cùng là phản ứng este hóa có xúc tác enzyme lipase để tổng hợp glyceride giàu DHA và EPA. Tăng cường DHA EPA là mục tiêu chính. Tác dụng của DHA EPA đối với sức khỏe đã được biết đến rộng rãi. Lợi ích của DHA EPA cho cơ thể là động lực cho nghiên cứu này. Thành phần dinh dưỡng dầu cá hồi được cải thiện đáng kể sau quá trình.

2.1 Quá trình xà phòng hóa và tách chiết PUFA

Xà phòng hóa dầu cá hồi bằng kiềm mạnh, sau đó axit hóa để thu nhận axit béo tự do. Phân tích thành phần dầu cá hồi trước và sau khi xà phòng hóa giúp đánh giá hiệu quả của quá trình. Tiếp theo, axit béo không no đa nối đôi PUFA được tách chiết bằng phương pháp kết tủa với ure. Tối ưu hóa quá trình thủy phân chất béo là bước quan trọng để đảm bảo hiệu suất cao. Quá trình thu nhận axit béo tự do cần được kiểm soát chặt chẽ để tránh biến tính các axit béo cần thiết. So sánh phương pháp tách chiết PUFA với các phương pháp khác giúp đánh giá tính ưu việt của phương pháp này. Nghiên cứu ứng dụng enzyme lipase được tiến hành để tìm ra các thông số tối ưu.

2.2 Phản ứng este hóa và tối ưu hóa quá trình

Phản ứng este hóa được xúc tác bởi enzyme lipase từ mủ đu đủ. Tối ưu hóa quá trình thủy phân được thực hiện để tăng hiệu suất chuyển hóa DHA và EPA. Tối ưu hóa phản ứng este hóa bao gồm việc xác định các điều kiện tối ưu như nồng độ enzyme lipase, hàm lượng nước, nhiệt độ, và thời gian phản ứng. Hiệu quả tăng cường DHA EPA được đánh giá dựa trên nồng độ DHA và EPA trước và sau phản ứng. Hiệu suất chuyển hóa DHA EPA được tính toán để đánh giá hiệu quả của quá trình. Phân tích cảm quan dầu cá hồi sau khi làm giàu giúp đảm bảo chất lượng sản phẩm. Giải pháp tăng cường DHA EPA trong dầu cá hồi được đề xuất trong nghiên cứu này đóng góp giá trị thực tiễn cho ngành công nghiệp thực phẩm.

III. Kết luận và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu chứng minh khả năng ứng dụng enzyme lipase từ mủ đu đủ trong việc làm giàu DHA và EPA trong dầu cá hồi. Công nghệ tăng cường DHA EPA này hứa hẹn mang lại nhiều lợi ích kinh tế và xã hội. Nghiên cứu ứng dụng enzyme lipase này góp phần vào việc phát triển các sản phẩm thực phẩm chức năng chất lượng cao. An toàn thực phẩm được đảm bảo nhờ nguồn enzyme tự nhiên. Chất lượng dầu cá hồi sau khi làm giàu được nâng cao.

3.1 Kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu suất chuyển hóa DHA và EPA đạt được. Các số liệu cụ thể về nồng độ DHA và EPA trước và sau phản ứng được trình bày. Hiệu quả tăng cường DHA EPA được đánh giá dựa trên các số liệu này. Phân tích HPLC được sử dụng để xác định nồng độ DHA và EPA. So sánh phương pháp này với các phương pháp khác giúp đánh giá tính ưu việt của phương pháp sử dụng enzyme lipase từ mủ đu đủ. Nghiên cứu cung cấp các dữ liệu quan trọng cho việc ứng dụng công nghệ này trong thực tiễn.

3.2 Ứng dụng thực tiễn và hướng phát triển

Công nghệ này có thể được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất dầu cá hồi giàu DHA và EPA. Xu hướng tiêu dùng dầu cá hồi giàu DHA EPA ngày càng tăng. Việc ứng dụng công nghệ này sẽ giúp đáp ứng nhu cầu thị trường. Thị trường dầu cá hồi có tiềm năng rất lớn. Chi phí sản xuất dầu cá hồi có thể được giảm thiểu. Nghiên cứu mở ra hướng phát triển mới trong lĩnh vực công nghệ enzyme và công nghệ thực phẩm. Nghiên cứu ứng dụng enzyme lipase cần được tiếp tục để tối ưu hóa quá trình và mở rộng ứng dụng.