Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/6940
Title: Gelatin production from large animal raw hide using proteolytic enzyme extracted from papaya latex
Other Titles: การผลิตเจลาตินจากหนังสัตว์ใหญ่โดยใช้โพรทีโอไลติกเอนไซม์ที่สกัดจากยางมะละกอ
Authors: Sittiruk Pitpreecha
Advisors: Siriporn Damrongsakkul
Other author: Chulalongkorn University. Faculty of Engineering
Advisor's Email: siriporn.d@chula.ac.th
Subjects: Hides and skins
Gelatin
Proteolytic enzymes
Issue Date: 2005
Publisher: Chulalongkorn University
Abstract: This work is divided into two parts: crude extraction of proteolytic enzyme from papaya latex, and the use of crude extracted proteolytic enzyme to produce gelatin via the hydrolysis of raw hide. From the results of solvent extraction of proteolytic enzyme using water and phosphate buffer pH6, the yield of extracted enzyme did not change by extraction time but it was dependent on the solvent and the ratio of latex to solvent. The yield of extracted enzyme from water extraction was higher than those from phosphate buffer extraction. Following the solvent extraction, the extracted enzyme was precipitated in 45% saturated ammonium sulfate solution. The yield and activity of precipitated enzymes were considerably decreased. Therefore, crude extracted enzyme from water extraction at ratio of 1:1 was selected to be used in gelatin production comparing to the use of commercial papain. For the gelatin production, the effects of conditions which were temperature, pH, hydrolysis time and enzyme to raw hide ratio, on the yield of gelatin recovery and properties of gelatin were investigated. At the beginning of hydrolysis reaction, the yield of gelatin recovery was greatly increased, and then slightly increased. The optimum conditions of crude extracted enzyme and commercial papain hydrolysis for the highest gelatin recovery are 75 degrees celsius and pH 7. The percentage of gelatin recovery is around 60-70wt%. The results showed that the gel strength and viscosity of gelatin obatined from both types of enzymatic hydrolysis are low. However, gelatin recovery and properties of gelatin could be manipulated by temperature, pH, and ratio of enzyme to raw hide. For example, at the optimum condition for enzyme activity (75 degrees celsius, pH7), the high gelatin recovery could be achieved but the low gel strength gelatin (55.8-58.4 g Bloom) was obtained. On the other hand, at the condition for relatively low enzyme activity (85 degrees celsius, pH7), the lower gelatin recovery was reached and gelatin with relatively higher gel strength (166.4-187.6 g Bloom) was received. The gelatin recovery and properties of gelatin obtained from crude extracted enzyme and commercial papain hydrolysis were similar. But the used amount and the cost of crude extracted enzyme from papaya latex were much less than those of commercial papain.
Other Abstract: งานวิจัยนี้แบ่งเป็นสองส่วนคือ การสกัดโพรทีโอไลติกเอนไซม์อย่างหยาบจากยางมะละกอ และการผลิตเจลาตินด้วยการไฮโดรไลซิสหนังสัตว์โดยใช้โพรทีโอไลติกเอนไซม์ที่สกัดได้ ผลการศึกษาการสกัดโพรทีโอไลติกเอนไซม์ด้วยน้ำและฟอสเฟตบัฟเฟอร์ที่มีค่าเป็นกรดเบสเท่ากับ 6 พบว่าค่าผลได้ของการสกัดเอนไซม์ไม่เปลี่ยนแปลงตามเวลาแต่ขึ้นกับอัตราส่วนระหว่างปริมาตรน้ำยางกับตัวทำละลาย และยังพบอีกว่าค่าผลได้ของเอนไซม์ที่สกัดด้วยน้ำมีค่าสูงกว่าการสกัดด้วยฟอสเฟตบัฟเฟอร์ หลังจากนั้นเอนไซม์ที่สกัดได้จะนำไปตกตะกอนในสารละลายแอมโมเนียมซัลเฟตอิ่มตัว 45% พบว่าค่าผลได้และค่ากิจกรรมของเอนไซม์ลดลงอย่างมาก จึงเลือกนำเอนไซม์ที่สกัดด้วยน้ำที่อัตราส่วน 1:1 ไปใช้เปรียบเทียบกับปาเปนเกรดการค้าในขั้นตอนการผลิตเจลาตินต่อไป โดยในการผลิตเจลาตินได้ศึกษาผลของสภาวะ ได้แก่ อุณหภูมิ ค่าความเป็นกรดเบส เวลา และ อัตราส่วนเอนไซม์ต่อหนังสัตว์ ที่มีต่อผลได้ของเจลาติน และสมบัติของเจลาติน จากการศึกษาพบว่าในช่วงแรกของปฏิกิริยาผลได้ของเจลาตินจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วหลังจากนั้นจะเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ สภาวะที่เหมาะสมในการใช้เอนไซม์สกัดอย่างหยาบและปาเปนเกรดการค้าที่ให้ค่าผลได้ของเจลาตินสูงสุด คืออุณหภูมิ 75 องศาเซลเซียส และความเป็นกรดเบสเท่ากับ 7 ซึ่งมีผลได้ของเจลาตินประมาณ 60-70 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักของปริมาณโปรตีนในหนังสัตว์เริ่มต้น เจลาตินที่สกัดได้จากกระบวนการไฮโดรไลซิสที่ใช้เอนไซม์ทั้งสองชนิดมีความแข็งของเจลและความหนืดต่ำ อย่างไรก็ตามผลได้ของเจลาตินและสมบัติของเจลาตินที่ได้สามารถควบคุมได้ โดยการปรับอัตราส่วนของเอนไซม์ต่อหนังสัตว์ อุณหภูมิ และค่าความเป็นกรดเบสที่ใช้ในการไฮโดรไลซิสหนังสัตว์ ตัวอย่างเช่น การสกัดที่สภาวะซึ่งเหมาะสมกับค่ากิจกรรมของเอนไซม์สูงสุด (75 องศาเซลเซียส, ความเป็นกรดเบสเท่ากับ 7) จะได้ผลได้ของเจลาตินที่สูง แต่เจลาตินที่ได้มีความแข็งของเจลต่ำ (55.8-58.4 กรัมบลูม) ในทางกลับกันการสกัดที่สภาวะซึ่งกิจกรรมเอมไซม์ค่อนข้างต่ำ จะทำให้ได้ผลได้ของเจลาตินที่ต่ำ และได้เจลาตินที่มีความแข็งแรงของเจลที่สูงขึ้น (166.4-187.6 กรัมบลูม) ซึ่งผลได้และคุณสมบัติของเจลาตินจากการสกัดด้วยเอนไซม์ทั้งสองจะมีค่าใกล้เคียงกัน แต่ปริมาณของเอนไซม์สกัดอย่างหยาบที่ใช้จะน้อยกว่า และราคาของเอนไซม์สกัดอย่างหยาบจากยางมะละกอมีราคาถูกกว่าปาเปนเกรดการค้ามาก
Description: Thesis (M.Eng.)--Chulalongkorn University, 2005
Degree Name: Master of Engineering
Degree Level: Master's Degree
Degree Discipline: Chemical Engineering
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/6940
URI: http://doi.org/10.14457/CU.the.2005.1695
ISBN: 9745329401
metadata.dc.identifier.DOI: 10.14457/CU.the.2005.1695
Type: Thesis
Appears in Collections:Eng - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Sittiruk.pdf1.54 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.