35
5/1/2012 Protease tvi sinh vt 1 TÌM HIU QUY TRÌNH SN XUT PROTEASE TVI SINH VT Sinh viên thc hin: Trn Viết Đoàn, Trn ThKim Dung, Bùi Bá Hân, Phm ThHu, Nguyên ThKim Hòa, Võ Trc Hoài, Ngô ThThanh Hương, Võ Quc Hướng và Nguyn ThThu Hà.  Lp: 11SHLT Giáo viên bmôn:  Th.S Ngô Thái Bích Vân Đà Nng, 11/2011 

Bao Cao Co Van-protase

Embed Size (px)

Citation preview

8/3/2019 Bao Cao Co Van-protase

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-co-van-protase 1/35

5/1/2012 Protease từ vi sinh vật 1

TÌM HIỂU QUY TRÌNH SẢN XUẤT PROTEASE TỪ VI SINH VẬT 

Sinh viên thực hiện: Trần Viết Đoàn, Trần Thị Kim Dung,

Bùi Bá Hân, Phạm Thị Hậu, Nguyên Thị Kim Hòa, Võ Trực Hoài,

Ngô Thị Thanh Hương, Võ Quốc Hướng và Nguyễn Thị Thu Hà. 

Lớp: 11SHLTGiáo viên bộ môn: 

Th.S Ngô Thái Bích Vân

Đà Nẵng, 11/2011 

8/3/2019 Bao Cao Co Van-protase

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-co-van-protase 2/35

5/1/2012 Protease từ vi sinh vật 2

Nội dung báo cáo 

• Mở đầu • Giới thiệu chung về protease

• Các ứng dụng của protease• Quy trình sản xuất protease từ nấm mốc 

• Kết luận 

8/3/2019 Bao Cao Co Van-protase

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-co-van-protase 3/35

5/1/2012 Protease từ vi sinh vật 3

Mở đầu

8/3/2019 Bao Cao Co Van-protase

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-co-van-protase 4/35

5/1/2012 Protease từ vi sinh vật 4

Mở đầu • Protease được  sản  xuất  nhiều và sử dụng nhiều trong các lĩnh vực khác nhau.• Có nhiều nguồn cung cấp protease khácnhau.

• Nguồn vi sinh vật  được  sử  dụng  nhiều nhất trong công nghiệp 

•  Đa dạng chủng loại • Năng suất lớn • Phương pháp đơn giản, dễ thự hiện • Thực hiện được ở quy mô công nghiệp 

8/3/2019 Bao Cao Co Van-protase

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-co-van-protase 5/35

5/1/2012 Protease từ vi sinh vật 5

Giới thiệu chung về

protease

8/3/2019 Bao Cao Co Van-protase

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-co-van-protase 6/35

5/1/2012 Protease từ vi sinh vật 6

• Xúc tác quá trình thuỷ phân liên kết liên

kết peptit trong phân tử protein, polypeptitđến sản phẩm cuối cùng là các acid amine.

• Ngoài ra, nhiều protease cũng có khả 

năng  thuỷ phân liên kết este và vận chuyển axit amin.

ProteinProtease

Polypeptide Peptide Acid amineProtease Protease

1. Chức năng 

8/3/2019 Bao Cao Co Van-protase

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-co-van-protase 7/35

5/1/2012 Protease từ vi sinh vật 7

2. Phân loại 

Hình 1. Sơ đồ phân loại cơ bản của protease 

8/3/2019 Bao Cao Co Van-protase

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-co-van-protase 8/35

5/1/2012 Protease từ vi sinh vật 8

3. Nguồn thu nhận 

•  Động vật 

• Tụy tạng (nguồn lâu đời) : pepsin, tripsin • Dạ dày bê : renin… 

• Thực vật • Bromalian : chồi, vỏ dứa 

• Papain : nhựa lá, thân, quả cây đu đủ • Ficin : nhựa cây cọ 

• Vi sinh vật 

• Vi khuẩn : Bacillus subtilis • Xạ khuẩn : Streptomyces fracdiac 

• Nấm mốc : Aspergillus oryzae 

8/3/2019 Bao Cao Co Van-protase

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-co-van-protase 9/35

5/1/2012 Protease từ vi sinh vật 9

3. Nguồn thu nhận 

Hình 2. Sơ đồ thu nhận protease từ các nguồn khác nhau  

8/3/2019 Bao Cao Co Van-protase

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-co-van-protase 10/35

5/1/2012 Protease từ vi sinh vật 10

Ứng dụng của protease 

8/3/2019 Bao Cao Co Van-protase

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-co-van-protase 11/35

5/1/2012 Protease từ vi sinh vật 11

Ứng dụng của protease 

1. Công nghiệp chế biến thịt 2. Công nghiệp chế biến thủy sản 

3. Công nghiệp sữa và bánh

4. Công nghiệp sản xuất bia

5. Công nghiệp da

6. Các ngành công nghiệp khác

8/3/2019 Bao Cao Co Van-protase

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-co-van-protase 12/35

5/1/2012 Protease từ vi sinh vật 12

1. Công nghệ chế biến thịt 

• Protease làm mềm và tăng hương vị chothịt bằng cách :

Ngâm thịt vào dinh dưỡng protease thíchhợp;

 Tẩm  hỗn hợp làm mềm  thịt (enzyme, muối, bột ngọt);

Tiêm dung dịch enzyme vào thịt.

8/3/2019 Bao Cao Co Van-protase

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-co-van-protase 13/35

5/1/2012 Protease từ vi sinh vật 13

2. Công nghệ chế thủy sản 

• Chế  phẩm protease rút ngắn  được  thời gian và cải thiện hương vị của nước mắm.

• Nguồn sử dụng 

 Thực vật : bromalain, papain…  Vi sinh vật :

- Hệ vi sinh vật trong nội tạng thủy sản 

- Bổ sung chế phẩm enzyme

8/3/2019 Bao Cao Co Van-protase

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-co-van-protase 14/35

5/1/2012 Protease từ vi sinh vật 14

3. Công nghệ chế biến sữa và bánh 

• Sản xuất phomat, phomai, bơ… 

• Sản xuất bánh mì, bánh quy… 

Làm giảm thời gian trộn;

 Tăng độ dẻo và nhàm nhuyễn bột;

 Tạo độ xốp và độ nở tốt.

• Nguồn thu nhận : Vi sinh vật 

 Chế phẩm enzyme

8/3/2019 Bao Cao Co Van-protase

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-co-van-protase 15/35

5/1/2012 Protease từ vi sinh vật 15

4. Công nghệ sản xuất bia 

• Tăng  đồ  bền bia và rút ngắn  được  thời gian lọc.

• Protease của  A.oryzae  dùng thủy phân

protein trong hạt ngũ cốc tạo điều kiện xử lý bia tốt hơn.

• Nguồn thu nhận : vi sinh vật trong nấm 

men lên men bia

8/3/2019 Bao Cao Co Van-protase

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-co-van-protase 16/35

5/1/2012 Protease từ vi sinh vật 16

5. Công nghệ da 

• Protease được sử dụng để làm mềm daloại  bỏ  khỏi da các chất  nhớt  nhờ  thủy phân một phần protein.

• Nguồn thu nhận :

Vi sinh vật 

 Chế phẩm enzyme

8/3/2019 Bao Cao Co Van-protase

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-co-van-protase 17/35

5/1/2012 Protease từ vi sinh vật 17

6. Các ứng dụng công nghiệp khác 

•  Điều chế dịch đạm thủy phân;

• Thức ăn gia súc;

•  Điều chế môi trường dinh dưỡng để sản 

xuất các loại vaccine;• Sản  xuất keo động  vật,  chất  tẩy  rửa  để tẩy chất bẩn có bản chất là protein và mỹ 

phẩm.

8/3/2019 Bao Cao Co Van-protase

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-co-van-protase 18/35

5/1/2012 Protease từ vi sinh vật 18

Quy trình sản xuất

protease từ nấm mốc 

8/3/2019 Bao Cao Co Van-protase

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-co-van-protase 19/35

5/1/2012 Protease từ vi sinh vật 19

Quy trình sản suất protease... 

1. Giới thiệu chung về A. oryzase 

2. Phương pháp phân lập,  sản  xuất  mốc giống và nuôi cấy tạo sinh khối 

3. Thu nhận protease

4. Thiết bị 

5. Xác định hoạt tính protease

8/3/2019 Bao Cao Co Van-protase

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-co-van-protase 20/35

5/1/2012 Protease từ vi sinh vật 20

1. Giới thiệu chung về A. oryzase 

• Thuộc bộ Plectascales , lớp Ascomycetes 

•  Đa dạng về loại enzyme

• Enzyme nội bào và ngoại bào

•  Địa điểm :

Kho nguyên liệu, thùng chứa đựng gạo… 

 Cặn bã bia, bã rượu, lõi ngô, bã sắn… 

• Dễ phát tán, dễ thích nghi

8/3/2019 Bao Cao Co Van-protase

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-co-van-protase 21/35

5/1/2012 Protease từ vi sinh vật 21

2. Phân lập, nhân giống và tạo sinh… a. Môi trường 

KH2PO4 : 1,4

MgSO4.7H2O : 0,1

NH4NO3 : 10FeSO4.7H2O : 0,01

pH : 6,5

KCl : 0,5

Hồ tinh bột : 20 

Nước : 1 lít

Môi trường phân lập (g/l)  Môi trường nhân giống (g/l) Bột ngô : 20

Glucose : 10

Pepton : 10Cao Nấm men : 4

Nước : 1 lít

pH : 6.5

8/3/2019 Bao Cao Co Van-protase

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-co-van-protase 22/35

5/1/2012 Protease từ vi sinh vật 22

2. Phân lập, nhân giống và tạo sinh… b. Phân lập 

• Phân lập trong môi trường tự nhiên

• Phân lập trong điều kiện sản xuất 

• Phân lập trong môi trường đã hỏng c. Chuẩn bị mốc giống 

• Trong ống thạch nghiêng (b.quản giống) • Trong bình tam giác (nhân giống nhỏ) 

• Trong sàn, khay (nhân giống lớn) 

8/3/2019 Bao Cao Co Van-protase

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-co-van-protase 23/35

5/1/2012 Protease từ vi sinh vật 23

2. Phân lập, nhân giống và tạo sinh… 

d. Nuôi cấy tạo sinh khối 

• Tuyệt đối thuần khiết 

• Không được lẫn lộn bất kỳ một VSV nào

• Môi trường đảm bảo đầy đủ dinh dưỡng đ. Quy trình công nghệ sản xuất 

• Sinh trưởng và tổng hợp • Thu nhận và tinh chế 

8/3/2019 Bao Cao Co Van-protase

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-co-van-protase 24/35

5/1/2012 Protease từ vi sinh vật 24

2. Phân lập, nhân giống và tạo sinh… 

đ. Quy trình công nghệ sản xuất Nuôi cấy 

Thu nhận chếphẩm enzyme thô 

Nghiền mịn 

Trích ly

Lọc 

Kết tủa enzyme  Thu nhận kết tủa  Sấy kết tủa 

Tính chế kết tủa 

Thu nhận chế phẩmenzyme tinh khiết 

Enzyme tinh khiết 

Phối trộn phụ gia 

Enzyme thành phẩm 

Lọc 

Thức ăn chăn nuôi 

Cồn/ sunfate amone 

8/3/2019 Bao Cao Co Van-protase

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-co-van-protase 25/35

5/1/2012 Protease từ vi sinh vật 25

3. Thu nhận protease 

a. Phá vỡ cấu trúc của tế bào :• Nghiền nhỏ với cát, thủy tinh, nghiền bi;

• Siêu âm, tạo áp suất thẩm thấu cao;

• Trích ly bằng dung môi;

• Bằng enzyme phân hủy màng;

8/3/2019 Bao Cao Co Van-protase

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-co-van-protase 26/35

5/1/2012Protease từ vi sinh vật

26

3. Thu nhận protease 

b. Tinh sạch protease :

• Sắc ký trao đổi ion, lọc gel, ái lực… 

• Ly tâm siêu tốc 

•  Điện di

đ. Chế phẩm protease thu được :

• Chế phẩm protease kỹ thuật • Chế phẩm protease tinh khiết 

8/3/2019 Bao Cao Co Van-protase

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-co-van-protase 27/35

5/1/2012Protease từ vi sinh vật

27

4. Thiết bị a. Nồi hấp khử trung môi trường 

• Tiêu diệt toàn bộ vi sinh vật tạp nhiễm 

• Chuyển hóa các chất phức tạp 

•  Điều kiện kỹ thuật  Thời gian : 45-60 phút

Áp suất : 1atm

 Nhiệt độ : 118-125oC

8/3/2019 Bao Cao Co Van-protase

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-co-van-protase 28/35

5/1/2012Protease từ vi sinh vật

28

4. Thiết bị b. Máy nghiền búa

• Thu nhận protease nội bào

Hình 3. Máy (thiết bị) nghiền búa 

8/3/2019 Bao Cao Co Van-protase

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-co-van-protase 29/35

5/1/2012Protease từ vi sinh vật

29

4. Thiết bị c. Máy trích ly

• Thu nhận protease nội bào

• Thông số kỹ thuât:

 Thời gian : 40-60 phút Nhiệt độ : 25oC

Hình 4. Máy (thiết bị) trích ly kiểu vít tải  

8/3/2019 Bao Cao Co Van-protase

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-co-van-protase 30/35

5/1/2012Protease từ vi sinh vật

30

4. Thiết bị d. Thiết bị lọc 

• Loại bỏ các thành phần không cần thiết 

Hình 5. Sơ đồ thiết bị lọc chân không thùng quay tác động liên tục  

8/3/2019 Bao Cao Co Van-protase

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-co-van-protase 31/35

5/1/2012Protease từ vi sinh vật

31

4. Thiết bị đ. Thiết bị sấy phun

• Thu nhận protease ở dạng tinh thể 

Hình 6. Thiết bị sấy phun 

8/3/2019 Bao Cao Co Van-protase

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-co-van-protase 32/35

5/1/2012Protease từ vi sinh vật

32

5. Xác định hoạt tính của protease a. Phương pháp anson cải tiến • Dựa vào sự thủy phân protease bởi enzyme.

• Enzyme thừa và tủa protein chưa  được  tủa được loại bởi acid trichloracetide.

•  Định lượng sản phẩm tạo thành bằng phản ứng màu với thuốc thử Foline

b. Phương pháp chuẩn độ Formol

• Dựa vào sự  tăng  của nhóm carbocyl hay amyltự do trong dịch thủy phân.

8/3/2019 Bao Cao Co Van-protase

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-co-van-protase 33/35

5/1/2012Protease từ vi sinh vật

33

Kết luận 

ế

8/3/2019 Bao Cao Co Van-protase

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-co-van-protase 34/35

5/1/2012Protease từ vi sinh vật

34

Kết luận • Xác định được một số chủng VSV

• Các cách phân loại protease

• Các phương pháp thu nhận, phân lập, 

nuôi cấy protease Nước là dung môi thích hợp;

Ethanol 75% để tủa;

 Chiết rút và tủa ở nhiệt độ 3-5oC;

• Ý nghĩa và vai trò của protease

8/3/2019 Bao Cao Co Van-protase

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-co-van-protase 35/35

5/1/2012Protease từ vi sinh vật

35

Cảm ơn 

Sự theo dõi của cô và các bạn ! Thực hiện bởi  

Nhóm 3_11SHLT

Đà Nẵng, 11/2011