70
Nhm 4 Enzyme Amylase Lp 08DTP06 Trưng Đi Hc K Thut Công Ngh TP.HCM Khoa Công Ngh Thc Phm Bi tiu lun Lp 08DTP06 Sinh viên thc hin : 1/ Nguyn Lê Hong 2/ Hong Ngọc Duy Quang 3/ Nguyn Th Kim Vân - 1 –

Tieu Luan Enzym Amylase

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

Trương Đai Hoc Ky Thuât Công Nghê TP.HCM Khoa Công Nghê Thưc Phâm

Bai tiêu luân

Lơp 08DTP06

Sinh viên thưc hiên :

1/ Nguyên Lê Hoang2/ Hoang Ngọc Duy Quang3/ Nguyên Thi Kim Vân4/ Nguyên Ngọc Trung5/ Lê Nguyên Nhân Luân

- 1 –

Page 2: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

Tháng 5/2010

MUC LUCGiơi thiêu chung ............................................................................................. 3

A. Giơi thiêuI. Khái niêm Enzyme ...................................................................................... 4 II. Enzyme Amylase la gì ............................................................................... 4 III. Lịch sử phát hiên ....................................................................................... 5

B. Tổng quan về Enzyme AmylaseI. Phân loai ..................................................................................................... 6 II. Hê Enzyme Amylase .................................................................................. 7

1. Enzyme α -Amylase ............................................................................... 7 2. Enzyme β -Amylase ................................................................................ 11 3. Enzyme γ -Amylase ................................................................................ 13 4. Oligo 1,6-glucosidase ............................................................................ 14 5. Enzyme pullulanase ............................................................................... 15 6. α-glucosidase hay maltase ..................................................................... 14

III. Cơ chất ...................................................................................................... 15 1. Tinh bột .................................................................................................. 15 2. Glycogen ................................................................................................ 16

IV. Công nghê lên men va thu nhân Enzyme Amylase .................................. 17 1. Nguồn thu nhân ..................................................................................... 17 2. Thu nhân Enzyme Amylase từ thưc vât ................................................ 19 3. Thu nhân Enzyme Amylase từ vi sinh vât ............................................. 22

V. Phương pháp xác định hoat độ ................................................................... 28 1. Đơn vị đo hoat độ .................................................................................. 28 2. Xác định hoat độ Enzyme α-Amylase theo Rukhliadeva ...................... 28 3. Xác định hoat độ Enzyme glucoamylase ( γ -Amylase ) ........................ 29 4. Điều kiên cần va đủ đê thu nhân Amylase co hoat lưc cao ................... 29

C. Ứng dụng Enzyme AmylaseI.Ứng dụng trong sản xuất Bia ........................................................................ 33 II.Ứng dụng trong sản xuất Bánh mì .............................................................. 37 III. Ứng dụng trong sản xuất Siro .................................................................... 38 IV.Ứng dụng trong sản xuất cồn ..................................................................... 41 V. Ứng dụng trong sản xuất bánh kẹo ............................................................ 42 VI.Ứng dụng trong sản xuất Glucose va Mât ................................................. 43 VII.Ứng dụng trong chế biến thức ăn gia súc ................................................. 43 VIII. Ứng dụng trong công nghiêp dêt ........................................................... 43

Tai liêu tham khảo ..................................................................................... 4 5

- 2 –

Page 3: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

Giơi thiêu chungTinh bột, cùng vơi protein va chất béo la một thanh phần quan trong bâc nhất trong

chế độ dinh dưỡng của loai ngươi cũng như nhiều loai động vât khác. Ngươi La Mã goi la

amilum, một từ bắt nguồn từ tiếng Hy Lap (amilon ). Trong quá trình tiêu hoa chúng bị thủy

phân thanh đương glucose la chất tao nên nguồn năng lượng chính trong thưc phâm.

Ngoai ra tinh bột còn giữ vai trò quan trong trong công nghiêp thưc phâm do những

tính chất hoa lý của chúng. Tinh bột thương được dùng lam chất tao độ nhơt sánh cho các

thưc phâm dang lỏng, la tác nhân lam bền cho thưc phâm dang keo, la các yếu tố kết dính va

lam đặc đê tao độ cứng, độ đan hồi cho nhiều loai thưc phâm. Bên canh đo, tinh bột còn được

dùng trong các nganh công nghiêp khác như sản xuất giấy, rượu, ....

Nhiều nươc trên thế giơi sử dụng nguồn tinh bột từ khoai tây, lúa mì, ngô (sắn), còn

riêng ở nươc ta thì sử dụng gao va khoai mì la nguồn tinh bột chủ yếu. Trong chế biến tinh

bột va đương, công đoan quan trong nhất la thuỷ phân tinh bột về các đương đơn giản. Sau

đo, chủ yếu trên cơ sở đương đơn nhơ lên men, ngươi ta sẽ nhân được rất nhiều sản phâm

quan trong như: rượu cồn, rượu vang, bia, các loai acid hữu cơ, amino acid,… Trươc đây

ngươi ta hay dùng acid hoặc H2SO4 đê thủy phân tinh bột. Nhưng kết quả cho thấy, thuỷ phân

bằng acid rất kho kiêm soát va thương tao nhiều sản phâm không mong muốn va không đáp

ứng tiêu chuân an toan thưc phâm trong khi giá thanh lai cao. Cho nên hiên nay đê thủy phân

tinh bột ngươi ta thương sử dụng Enzyme Amylase thu nhân từ thưc vât hoặc các loai vi sinh

vât.

Ngoai ra, Amylase còn co nhiều ưu điêm hơn khi sử dụng acid đê thuỷ phân tinh bột

như năng lượng xúc tác thấp, không yêu cầu cao về thiết bị sử dụng, giảm chi phí cho quá

trình tinh sach dịch đương. Nguồn Amylase co thê lấy từ mầm thoc, mầm đai mach ( malt ),

hat bắp nảy mầm, hay từ nấm mốc,… Trong đo Amylase được thu nhân từ malt vơi số lượng

nhiều nhất, chủ yếu dùng trong sản xuất bia. Nguyên liêu cho sản xuất Enzyme thương la

gao, bắp, khoai mì,… đây la những nguồn nguyên liêu rẻ tiền co thê tìm thấy dễ dang ở nươc

ta. Cho nên đây la một lợi thế va la hương phát triên manh co thê lam cơ sở cho nhiều nganh

khác phát triên.

- 3 –

Page 4: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

A. Giới Thiệu

I. Khái niệm Enzyme:

Trong cơ thê sống (các tế bao) luôn luôn xảy ra quá trình trao đổi chất. Sư trao đổi

chất ngừng thì sư sống không còn tồn tai. Quá trình trao đổi của một chất la tâp hợp của rất

nhiều các phản ứng hoa hoc phức tap. Các phản ứng nay co liên quan chặt chẽ vơi nhau va

điều chỉnh lẫn nhau. Enzyme la hợp chất protein xúc tác cho các phản ứng hoa hoc đo. Chúng

co khả năng xúc tác đặc hiêu các phản ứng hoa hoc nhất định va đảm bảo cho các phản ứng

xảy ra theo một chiều hương nhất định vơi tốc độ nhịp nhang trong cơ thê sống.

Enzyme co trong hầu hết các loai tế bao của cơ thê sống. Chính do những tác nhân xúc

tác co nguồn gốc sinh hoc nên Enzyme còn được goi la các chất xúc tác sinh hoc

(biocatalysators) nhằm đê phân biêt vơi các chất xúc tác hoa hoc

Chúng la chất xúc tác sinh hoc không chỉ co vai trò quan trong trong quá trình sinh

trưởng, phát triên của moi sinh vât ma no còn giữ vai trò rất quan trong trong công nghê chế

biến thưc phâm, trong y hoc, trong ky thuât phân tích, trong công nghê gen va bảo vê mội

trương.

II. Enzyme Amylase là gì?

Amylase la một hê Enzyme rất phổ biến trong thế giơi sinh vât . Các Enzyme nay

thuộc nhom Enzyme thủy phân, xúc tác phân giải liên kết nội phân tử trong nhom

polysaccharide vơi sư tham gia của nươc.

RR’ + H-OH RH + R’OH

Amylase thủy phân tinh bột, glycogen va dextrin thanh glucose, maltose va dextrin

han chế. Các Enzyme Amylase co trong nươc bot (còn được goi la ptyalin), trong dịch tiêu

hoa của ngươi va động vât, trong hat nảy mầm, nấm sợi, xa khuân, nấm men va vi khuân.

Trong nươc bot của ngươi co ptyalin nhưng ở một số loai động vât co vú thì không co như

ngưa, cho, mèo... Ptyalin bắt đầu thủy phân tinh bột từ miêng va quá trình nay hoan tất ở ruột

non nhơ Amylase của tuyến tụy (còn được goi la amylopsin). Amylase của malt thủy phân

tinh bột lúa mach thanh disaccharide lam cơ chất cho quá trình lên men bởi nấm men.

Amylase la một trong những loai Enzyme được ứng dụng rộng rãi nhất trong công

nghiêp, y tế, va nhiều lĩnh vưc kinh tế khác, đặc biêt la trong nganh công nghiêp thưc phâm.

- 4 –

Page 5: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

III. Lịch sử phát hiện

1814: Kirchoff, Saint Petercburg chứng minh hat lúa mach nảy mầm co tác dụng

chuyên hoa tinh bột thanh đương ở nhiêt độ từ 4000C – 6000C.

Năm 1833, Payen va Perso (Pháp) thêm cồn vao dịch chiết nay, thu được kết tủa co

khả năng phân giải tinh bột thanh đương, va đặt tên la Diastase (xuất phát từ tiếng Hy Lap,

diastatics, co nghĩa la phân giải, đo la Amylase). Sau nay theo đề nghị của Duclo, Enzyme

phân giải tinh bột được goi la Amylase.

Năm 1851: Leuchs đã phát hiên nươc bot cũng co khả năng phân giải tinh bột thanh

đương. Sau đo, các Enzyme Amylase trong nươc bot, trong dịch tiêu hoa của ngươi va động

vât, trong hat nảy mầm, nấm mốc, nấm men va vi khuân bắt đầu được quan tâm nghiên cứu.

Năm 1862, Danilevxki đã tách được Amylase của tuyến tụy bằng phương pháp hấp

thụ chon loc.

Năm 1949, Schwimmer đã xác định được số chu chuyên của α-Amylase la 19000.

Năm 1950, Englard va Singer cho biết số chu chuyên của -Amylase la 250000.

Đến năm 1952, ngươi ta đã thu được 72 Enzyme ở trang thái kết tinh trong đo co 4

Enzyme α-Amylase.

Năm 1971, Uxtinilov va cộng sư bằng phương pháp điên di trên gel poliacrylamid đã

xác định được sư co mặt của một lượng lơn α-Amylase va glucoamylase trong canh trương

nấm mốc va một lượng nhỏ các phân đoan co hoat lưc dextrinase va transglucosilase.

Hiên nay các nươc trên thế giơi sản xuất hang trăm tấn chế phâm Enzyme, trong đo

Nhât la nươc co truyền thống lâu đơi nhất, sau đo đến Anh, Pháp, My, Đan Mach, Thụy

Điên,... đặc biêt hãng Novo của Đan Mach la 1 trong những hãng sản xuất Enzyme nổi tiếng

trên thế giơi. Bên canh đo trong những năm gần đây các nươc Đông Âu va Trung Quốc cũng

bắt đầu nghiên cứu va sản xuất Enzyme.

Nếu như ở Tây Âu mach nha từ lúa mach la nguồn Enzyme chủ yếu cho viêc chuyên

hoa tinh bột thanh đương, thì ở Viễn Đông Amylase thương được sản xuất từ nấm mốc trên

môi trương nuôi cấy la các loai ngũ cốc co chứa tinh bột. Như hãng Novo đã co nhiều chế

phâm Enzyme Amylase đang được sử dụng rộng rãi trong các nganh công nghiêp như: Công

nghiêp sản xuất rượu bia, công nghiêp sản xuất bột giặt, công nghiêp giấy…

- 5 –

Page 6: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

B. Tổng quan về Enzyme Amylase

I . Phân loại :

Hiên nay, co sáu loai Enzyme Amylase được xếp vao 2 nhom: Endoamylase ( Enzyme

nội bao ) va Exoamylase ( Enzyme ngoai bao ).

- Endoamylase : gồm co α-Amylase (EC 3.2.1.1) va nhom Enzyme khử nhánh. Nhom

Enzyme khử nhánh nay được chia thanh hai loai: khử trưc tiếp la pullulanase ( hay α-dextrin

6-glucanohydrolase ) (EC 3.2.1.41); khử gián tiếp la transglucosylase (hay oligo-1,6-

glucosidase) (EC 3.2.1.20) va amylo-1,6-glucosidase (EC 3.2.1.10). Các Enzyme nay thủy

phân các liên kết bên trong của chuỗi polysaccharide.

- Exoamylase. Đây la những Enzyme thủy phân tinh bột tử đầu không khử của chuỗi

polysaccharide. Nhom nay gồm co:

+ β-Amylase (EC 3.2.1.2)

+ Amyloglucosidase (glucoamylase hay γ-Amylase) (EC 3.2.1.3)

Các loại Enzyme endoAmylase va exoAmylase

* Sự khác biệt giữa các loại Enzyme Amylase:

- Các loai Enzyme Amylase không chỉ khác nhau ở đặc tính ma còn khác nhau ở pH

hoat động va tính ổn định vơi nhiêt

- 6 –

Amylase

Exoamylase

β-Amylase γ-Amylase

Endoamylase

Enzym khử nhánh α-Amylase

Khử trưc tiếpα-dextrin 6-glucanohydrolase

(pullulanase)

Khử gián tiếpoligo-1,6-glucosidase

(transglucosylase)Va amylo 1,6-glucosidase

Page 7: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

- Tốc độ phản ứng của Amylase phụ thuộc vao pH, nhiêt độ, mức độ polyme hoa của

cơ chất. Các Enzyme Amylase co nguồn gốc khác nhau sẽ co tính chất, cơ chế tác dụng va sản

phâm cuối cùng của quá trình thủy phân khác nhau.

- Amylase co nguồn gốc khác nhau sẽ co thanh phần, tính chất, nhiêt độ hoat động, pH

tối ưu va các đặc điêm thủy phân khác nhau.

II. Hệ Enzyme Amylase:

1. Enzyme α-Amylase (α-1,4-glucanohydrolase) (EC 3.2.1.1):

a) Cấu tạo:

Enzyme α-Amylase la protein co phân tử lượng thấp, thương nằm trong khoảng

50.000 đến 60.000 Dal. Co một số trương hợp đặc biêt như α-Amylase từ loai vi khuân

Bacillus macerans co phân tử lượng lên đến 130.000 Dal. Đến nay ngươi ta đã biết rất rõ các

chuỗi acid amin của 18 loai α-Amylase nhưng chỉ co 2 loai α-Amylase la taka-Amylase từ

Apergillus orysee va α-Amylase của tụy lợn được nghiên cứu ky về hình thê không gian cấu

trúc bâc 3. Mơi đây các nghiên cứu về tính đồng nhất của chuỗi mach acid amin va về vùng kị

nươc cho thấy các chuỗi mach acid amin của tất cả các Enzyme α-Amylase đều co cấu trúc

bâc 3 tương tư nhau.

Cấu trúc không gian của α-Amylase

b) Cơ chế tác dụng của α-Amylase:

- 7 –

Page 8: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

α-Amylase từ các nguồn khác nhau co nhiều điềm rất giống nhau. α-Amylase co khả

năng phân cắt các liên kết α-1,4-glucoside nằm ở phía bên trong phân tử cơ chất ( tinh bột

hoặc glycogen ) một cách ngẫu nhiên, không theo một trât tư nao cả. α-Amylase không chỉ

thủy phân hồ tinh bột ma no thủy phân cả hat tinh bột nguyên song vơi tốc độ rất châm.

Quá trình thủy phân tinh bột bởi α-Amylase la quá trình đa giai đoan:

+ Ở giai đoan đầu ( giai đoan dextrin hoa ): Chỉ một số phân tử cơ chất bị thủy phân

tao thanh một lượng lơn dextrin phân tử thấp (α-dextrin ), độ nhơt của hồ tinh bột giảm nhanh

( các amylose va amylopectin đều bị dịch hoa nhanh ).

+ Sang giai đoan 2 ( giai đoan đương hoa ): Các dextrin phân tử thấp tao thanh bị thủy

phân tiếp tục tao ra các tetra-trimaltose không cho mau vơi iodine. Các chất nay bị thủy phân

rất châm bởi α-Amylase cho tơi disaccharide va monosaccharide. Dươi tác dụng của α-

Amylase, amylose bị phân giải khá nhanh thanh oligosaccharide gồm 6 - 7 gốc glucose ( vì

vây, ngươi ta cho rằng α-Amylase luôn phân cắt amylose thanh từng đoan 6 - 7 gốc

glucopiranose 1 ).

+ Sau đo, các poliglucose nay bị phân cắt tiếp tục tao nên các mach polyglucose

colagen cứ ngắn dần va bị phân giải châm đến maltotetrose, maltotriose va maltose. Qua một

thơi gian tác dụng dai, sản phâm thủy phân của amylose chứa 13% glucose va 87% maltose.

Tác dụng của α-Amylase lên amylopectin cũng xảy ra tương tư nhưng vì không phân cắt được

liên kết α-1,6-glycoside ở chỗ mach nhánh trong phân tử amylopectin nên dù co chịu tác dụng

lâu thì sản phâm cuối cùng, ngoai các đương noi trên ( 72% maltose va 19% glucose ) còn co

dextrin phân tử thấp va isomaltose 8%.

Tom lai, dươi tác dụng của α-Amylase, tinh bột co thê chuyên thanh maltotetrose,

maltose, glucose va dextrin phân tử thấp. Tuy nhiên, thông thương α-Amylase chỉ thủy phân

tinh bột chủ yếu thanh dextrin phân tử thấp không cho mau vơi Iodine va một ít maltose. Khả

năng dextrin hoa cao của α-Amylase la tính chất đặc trưng của no. Vì vây, ngươi ta thương

goi loai Amylase nay la Amylase dextrin hoa hay Amylase dịch hoa.

Các giai đoan của quá trình thủy phân tinh bột của α-Amylase:

+ Giai đoan dextrin hoa:

Tinh bột dextrin phân tử lượng thấp

+ Giai đoan đương hoa:

Dextrin tetra va trimaltose di & monosaccharide

Amylase oligosacharide poliglucose

- 8 –

α-Amylase

Page 9: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

Maltose maltotriose maltotetrose

c) Đặc tính α-Amylase

α-Amylase từ các nguồn khác nhau co thanh phần amino acid khác nhau, mỗi loai α-

Amylase co một tổ hợp amino acid đặc hiêu riêng. α-Amylase la một protein giau tyrosine,

tryptophan, acid glutamic va aspartic. Các glutamic acid va aspartic acid chiếm khoảng ¼

tổng lượng amino acid cấu thanh nên phân tử Enzyme:

+ α-Amylase co ít methionine va co khoảng 7-10 gốc cysteine.

+ Trong lượng phân tử của α-Amylase nấm mốc: 45.000-50.000 Da ( Knir 1956;

Fisher, Stein, 1960 ).

+ Amylase dễ tan trong nươc, trong dung dịch muối va rượu loãng.

+ Protein của các α-Amylase co tính acid yếu va co tính chất của globuline.

Điêm đẳng điên nằm trong vùng pH=4,2 - 5,7 ( Bernfeld P, 1951 ).

α-Amylase la một metaloEnzyme. Mỗi phân tử α-Amylase đều co chứa 1-30 nguyên

tử gam Ca/mol, nhưng không ít hơn 1 - 6 nguyên tử gam/mol Ca tham gia vao sư hình thanh

va ổn định cấu trúc bâc 3 của Enzyme, duy trì hoat động của Enzyme ( Modolova, 1965 ). Do

đo, Ca còn co vai trò duy trì sư tồn tai của Enzyme khi bị tác động bởi các tác nhân gây biến

tính va tác động của các Enzyme phân giải protein. Nếu phân tử α-Amylase bị loai bỏ hết Ca

thì no sẽ hoan toan bị mất hết khả năng thủy phân cơ chất. α-Amylase bền vơi nhiêt độ hơn

các Enzyme khác. Đặc tính nay co lẽ liên quan đến ham lượng Ca trong phân tử va nồng độ

Mg2+. Tất cả các Amylase đều bị kiềm hãm bởi các kim loai nặng như Cu2+, Ag+, Hg2+. Một số

kim loai như : Li+, Na+, Cr3+, Mn2+, Zn2+, Co2+, Sn2+, Cr3+, không co ảnh hưởng mấy đến α-

Amylase. Một đặc điêm cần lưu ý la hầu hết α-Amylase khá bền vơi tác động của protease

như pepsin, trypsin, papain...

Thanh phần amino acid của α-Amylase ở nấm mốc Aspergillus như sau ( g/100 g

protein ): alamine = 6,8 ; glycine = 6,6 ; valine = 6,9 ; leucine = 8,3 ; Isoleucine = 5,2 ; prolin

= 4,2 ; phenylalanine = 4,2 ; tyrosine = 9,5 ; trytophan = 4,0; xetin = 6,5 ; trionin = 10,7 ;

cystein + cystine = 1,6 ; glutamic acid = 6,9 ; amide = 1,5 ( Akabori et amilose 1954 ). Không

giống các α-Amylase khác, Amylase của Asp.orysee co chứa phần phi protein la

polysaccharide. Polyose nay bao gồm 8 mol maltose, 1 mol glucose, 2 mol hexosemin trên 1

mol Enzyme ( Akabori et amilose, 1965 ). Vai trò của polyose nay vẫn chưa rõ, song đã biết

được rằng no không tham gia vao thanh phần của trung tâm hoat động va nằm ở phía trong

phân tử Enzyme.

- 9 –

Page 10: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

α-Amylase của nấm mốc hầu như chỉ tấn công những hat tinh bột bị thương tổn. Sản

phâm cuối cùng của thủy phân Amylase la glucose va maltose. Đối vơi nấm sợi tỉ lê la 1:3,79

( Hanrahan, Caldwell, 1953 ) . Fenikxova va Eromsina (1991) cho biết rằng các maltopentose

va maltohexose bị thủy phân theo sơ đồ sau:

G5 G4 + G1; G6 G2 + G4 hay 2G3 ( chính ) hoặc G5 + G1 ( ít )

α-Amylase của nấm sợi không tấn công liên kết α-1,6 glucoside của amylopectin, nên

khi thủy phân no sẽ tao thanh các dextrin tơi han phân nhánh. Đây la một cấu trúc phân tử

tinh bột do Enzyme α-Amylase phân cắt tao thanh dextrin tơi han phân nhánh.

Sản phâm thủy phân cuối cùng của tinh bột dươi tác dụng của Amylase nấm sợi chủ

yếu la maltose, thứ đến la maltotriose. Nồng độ α-Amylase của VSV tương đối lơn co thê

chuyên hoa 70 - 85% tinh bột thanh đương lên men. Còn các α-Amylase của nấm mốc thì

mức độ đương hoa đến glucose va maltose co thê lên tơi 84 - 87%.

Điều kiên hoat động của α-Amylase từ các nguồn khác nhau thương không giống

nhau. pH tối thích cho hoat động của α-Amylase từ nấm sợi la 4,0 - 4,8 ( co thê hoat động tốt

trong vùng pH từ 4,5 - 5,8 ). Theo số liêu của Liphis, pH tối thích cho hoat động dextrin hoa

va đương hoa của chế phâm Amylase từ Asp.orysee trong vùng 5,6 - 6,2. Còn theo số liêu của

Fenixova thì pH tối thích cho hoat động dextrin hoa của no la 6,0 - 7,0.

Độ bền đối vơi tác dụng của acid cũng khác khác nhau. α-Amylase của Asp.orysee bền

vững đối vơi acid tốt hơn la α-Amylase của malt va vi khuân Bac.subtilis. Ở pH= 3,6 va 0oC,

α-Amylase của malt bị vô hoat hoan toan sau 15 - 30 phút; α-Amylase vi khuân bị bất hoat

đến 50%, trong khi đo hoat lưc của α-Amylase của nấm sợi hình như không giảm bao nhiêu

( Fenilxova, Rmoshinoi 1989 ). Trong dung dịch α-Amylase nấm sợi bảo quản tốt ở pH= 5,0

- 10 –

Page 11: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

- 5,5 ; α-Amylase dextrin hoa của nấm sợi đen co thê chịu được pH từ 2,5-2,8. Ở 0oC va pH=

2,5 , no chỉ bị bất hoat hoan toan sau 1 giơ.

Nhiêt độ tối thích cho hoat động xúc tác của α-Amylase từ các nguồn khác nhau cũng

không đồng nhất, α-Amylase của nấm sợi rất nhay cảm đối vơi tác động nhiêt. Nhiêt độ tối

thích của no la 500C va bị vô hoat ở 700C ( Kozmina, 1991 ).

Trong dung dịch đêm pH = 4,7 , α-Amylase của Asp.orysee rất nhay vơi tác động của

nhiêt độ cao, thâm chí ở 400C trong 3 giơ hoat lưc dextrin hoa của no chỉ còn 22 - 29%, hoat

lưc đương hoa còn 27 - 85%. Ở 500C trong 2 giơ, α-Amylase của nấm sợi nay bị vô hoat hoan

toan ( Miller va cộng sư ).Một số tính chất của α-Amylase từ vi sinh vật

Tên vi sinh vật pHopt Topt Phân tử lượng (kD)

Bacillus acidocaldarius 3,5 75 68

Bacillus stearothermophilus 4,5 – 6,5 65 – 73 48

Bacillus subtilis 5,3 – 6,4 50 47

Acinetobacter sp.I 7,0 50 – 55 55

Acinetobacter sp.II 7,0 50 – 55 65

Bacteroides amylophilus 6,3 43 92

Micrococcus halobius 6,0 – 7,0 50 – 55 89

Streptomyces hygroscopicus 5,0 – 6,0 50 – 55 48

Streptomyces aureofaciens 4,6 – 5,3 40 40

Thermonospora curvata 5,5 – 6,0 65 62

Aspergillus prysee 5,5 – 5,9 40 52

Mucor pusillus 3,5 – 4,0 65 – 70 48

Lipomyces kononenkaae 5,5 40 38

Schwaniomyces castellii 6,0 60 40

2. Enzyme β-Amylase (β-1,4-glucan-maltohydrolase) (EC 3.2.1.2):

a) Cấu tạo:

β-Amylase hiên diên phổ biến ở thưc vât, đặc biêt la hat nảy mầm. Ở trong các hat ngũ

cốc nảy mầm, β-Amylase xúc tác sư thuỷ phân các liên kết 1,4 α-glucan trong tinh bột ,

glucogen va polysaccharide, phân cắt từng nhom maltose từ đầu không khử của mach .

Maltose được tao thanh do sư xúc tác của β-Amylase co cấu hình β.

- 11 –

Page 12: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

Ở ngũ cốc, β-Amylase tham gia vao sư phân giải của tinh bột trong quá trình nảy mầm

của hat. Ở lúa, β-Amylase được tổng hợp trong suốt quá trình của hat va hầu như không được

tổng hợp ở hat khô. Ở lúa mach, Enzyme co mặt ở trong hat khô, no được tích lũy trong suốt

quá trình phát triên của hat, khi ở dang liên kết, Enzyme nay la một phân tử co trong lượng

phân tử la 64.000 Da va khi bị phân cắt bởi một protease sẽ được phong thích dươi dang tư do

va co khối lượng phân tử la 59.000 Da .

b) Cơ chế tác dụng của β-Amylase:

β-Amylase la một Enzyme ngoai bao (exoenzyme). Tiến trình phân giải bắt đầu từ đầu

không khử của các nhánh ngoai cùng cơ chất . β-Amylase phân cắt các liên kết α-

1,4glucoside nhưng khi gặp liên kết α-1,4 glucoside đứng kế cân liên kết α-1,6glucoside thì

no sẽ ngừng tác dụng. Phần polysaccharide còn lai la dextrin phân tử lơn co chứa rất nhiều

liên kết α-1,6 glucoside va được goi la β-dextrin.

Cơ chế tác dụng của β-Amylase lên tinh bột

Tinh bột - amylase maltose (54-58%)+ β-dextrin(42-46%)

(glucogen)

Tinh bột bị thuỷ phân đồng thơi bởi cả α va β-Amylase thì lượng tinh bột thuỷ phân tơi 95%.

c) Đặc tính của β-Amylase:

β-Amylase la một albumin , tâm xúc tác co chứa nhom –SH , nhom X-COOH va vòng

imidazol của các gốc histidine va la Enzyme ngoai bao (exoEnzyme )

β-Amylase không bền khi co Ca2+, β-Amylase bị kìm hãm bởi Cu2+, Hg2+, urea,

iodineoacetamide, iodine, ozon…

β-Amylase chịu nhiêt kém hơn α-Amylase nhưng bền hơn vơi acid. β-Amylase bị

bất hoat ở nhiêt độ 700C. Nhiêt độ tối thích của β-Amylase la 550C , pH 5,1 – 5,5.

Tham gia vao cơ chế tác dụng của β-Amylase thương co một nhom caboxyl thê hiên

tính chất ái nhân va một nhom imidazol thê hiên tính chất ái electron. Sư nghịch đảo hình thê

của cacbon anome (C1) được thưc hiên nhơ viêc tao thanh hợp chất đồng hoá trị trung gian

kiêu este axetal giữa cacbon anome va nhom cacboxyl của tâm hoat động. Sau đo este nay bị

phân huỷ bởi tác động của 1 phân tử nươc lên nhom cacboxyl đê giải phong ra α-maltose va

hoan nguyên nhom cacbxyl của Enzyme.

Các đặc tính của β-Amylase

Nguồn gốc Enzyme pHopt Topt Phân tử lượng (kD)

Đai mach 5,2 - 56

Lúa mì 5,2 – 5,6 55 64,2

- 12 –

Page 13: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

Đỗ tương 5,4 55 57

Khoai lang 5,0 – 6,0 50 – 55 50

B.cerus 7,0 40 58

B.polymyxa 7,5 40 42

B.megaterium 6,5 40 - 65 58

3. Enzyme γ-Amylase (glucoamylase) (EC 3.2.1.3):

a) Cấu tạo:

γ-Amylase ( glucoamylase hay α-1,4-glucan-glucohydrolase ) la những Enzyme co thê

thuỷ phân được cả hai kiêu liên kết của các mach α-glucan đê giải phong ra ở dang β.

Glucoamylase hay γ-Amylase chủ yếu được tao ra bởi các vi sinh vât. Đặc biêt la kiêu nấm

mốc aspergillus, penicillium va Rhizopus

Amyloglucosidase từ nấm mốc la các protein co khối lượng phân tử lượng dao động

rất lơn từ 27.000 đến 112.000 Dal tuỳ thuộc vao nguồn gốc của Enzyme

Noi chung thì các amyloglucosidase đều chứa các gốc mêthioni, tritophan, va một nửa

gốc cystein. Tuy nhiên mối quan hê giữa chuỗi acid amin, cấu trúc bâc 3 va hoat động của

Enzyme vẫn chưa được lam sáng tỏ tất cả các amyloglucosidase từ nấm mốc đều la

glucoprotein chứa từ 5 - 20% gluxit trong đo chủ yếu la các mono saccharid glucose mannose,

galactose va glucosamin

Các amyloglucosidase chủ yếu được tao nên từ hai isoEnzyme I va II khác nhau ở khả

năng thuỷ phân tinh bột ở trang thái rắn va bởi độ bền của chúng. Amyloglucosidase I tư hấp

thụ va thuỷ phân tinh bột ở trang thái rắn, ngược lai amyloglucosidase II không co cả hai tinh

chất nay .

b) Cơ chế hoạt động:

Amyloglucosidase co thê giải phong ra β-D-glucose bằng cách thuỷ phân lặp lai nhiều

lần các liên kết α-1,4 của mach α-glucan từ đầu không khử, chúng cũng thuỷ phân được các

liên kết α-1,6 va α-1,3 nhưng rất châm (10 - 30 lần ). Tốc độ thuỷ phân cũng phụ thuộc vao

bản chất của các liên kết kề cân vơi các liên kết glucozit được thuỷ phân , cũng như kích

thuơc va cấu trúc của cơ chất bị thuỷ phân . Nhất la vơi các α-glucan mach dai ( amylose va

amylopectin ) thì bị thuỷ phân nhanh hơn la vơi các maltodextrin va các oligosaccharit.

c) Tính chất:

- 13 –

Page 14: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

Glucoamylase co khả năng thuỷ phân các liên kết α-1,4 lẫn α-1,6 glucoside. Khi thuỷ

phân liên kết α-1,4-glucan trong chuỗi polysaccharide, glucoamylase tách lần lượt từng phân

tử glucose ra khỏi đầu không khử của mach đê tao ra glucose. Enzyme nay co nhiều tên goi

khác nhau: α-1,4 ; α-1,6-glucan-4; 6-glucohydrolase; glucoamylase; amyloglucosidase;

taka-Amylase B; γ-Amylase… La Enzyme ngoai bao.

Ngoai các liên kết α-1,4 va α-1,6 glucoside , glucoamylase còn co khả năng thuỷ phân

các liên kết α-1,2 va α-1,3 glucoside .

Glucoamylase co khả năng thuỷ phân hoan toan tinh bột , glucogen , amylopectin ,

dextrin , panose , iso maltose va maltose thanh glucose, ma không cần co sư tham gia cuả các

loai Enzyme khác. Glucoamylase thuỷ giải các polysaccharide co phân tử lơn nhanh hơn so

vơi các chất co phân tử nhỏ. Các polisaccharide co nhánh như amylopectin, glucogen, β-

dextrin bị glucoamylase thủy phân khá nhanh.

Đa số glucoamylase co hoat lưc cao nhất ở vùng co pH 3,5 – 5,5 va nhiêt độ 500C .

No bền vơi acid hơn α-Amylase nhưng kém bền hơn trong rượu, acetone va không được bảo

vê bởi Ca2+.

4. Oligo 1,6-glucosidase (dextrinase tới hạn) (EC 3.2.1.10)

Enzyme nay co thê thuỷ phân liên kết α-1,6 – glucoside trong isomaltose , panose va

các dextrin tơi han thanh đương co thê lên men được. Enzyme nay co ở VSV nhưng đồng thơi

cũng co trong các hat nảy mầm ( đai mach, thoc nảy mầm ). Ngoai oligo–1,6–glucosidase, hê

dextrinase của hat ngũ cốc , hat nảy mầm còn co amylopectin–1,6–glucosidase hay R–

Enzyme va dextrin–1,6–glucoside hay amylo–1,6–glucoside hay dextrin-6-

glucocanhydrolase. Hai loai Enzyme nay đều thuỷ phân dextrin triêt đê hơn α-Amylase va

β-Amylase do đo trong dung dịch thuỷ phân co nhiều maltose hơn .

Nhiêt độ tối thích cho các hoat động của các dextrinase la 400C va pH tối thích la 5,1.

5. Enzyme pullulanase (α-dextrin6-glucosidase) (EC 3.2.1.41)

Enzyme nay co thê thuỷ phân các liên kết α-1,6 của tinh bột, glucogen, pululan va các

dextrin tơi han. Điều đáng chú ý la sư định vị của các liên kết α-1,6 co ảnh hưởng lơn đến tác

động của Enzyme. Đặc biêt la sư co mặt của hai liên kết α-1,4 nằm liền kề bên liên kết α-1,6

la điều kiên cần thiết cho Enzyme phân cắt liên kết nay

Pullulanase phân giải các liên kết α-1,6 glucoside bị bao quanh tứ phía bởi các liên kết

α-1,4. No còn co khả năng thủy phân cả những dextrin phân tử thấp chỉ gồm co hai gốc

- 14 –

Page 15: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

maltose nối nhau bằng liên kết α-1,6 glucoside. Tác dụng hiêp đồng của α-Amylase va

pullulanase lam no bị thủy phân hoan toan.

6. α-glucosidase hay maltase (α-D,glucoside-glucohydrolase) (EC 3.2.1.20)

Nhiều loai nấm sợi sản sinh Enzyme nay. Giống như glucomylase, no thủy phân

maltose thanh glucose nhưng không thủy phân tinh bột. Maltase va glucozyltranferase la một

Enzyme đồng nhất vừa co khả năng thủy phân liên kết α-1,4, trong các glucopiranoside vừa

co khả năng chuyên các gốc glucoside sang đương va rượu.

III. Cơ chất:

Cơ chất tác dụng của Amylase la tinh bột va glucose.

1. Tinh bột: la nhom Cacbonhydrat ở thưc vât, co chủ yếu trong các loai củ như khoai

lang, khoai tây, khoai mì…, trong các hat ngũ cốc, các loai hat va co công thức tổng quát la

(C6H12O6)n . Hat tinh bột co hình dáng rất khác nhau vơi kích thươc từ 2 đến 15µm. Tinh bột

không nươc co khối lượng riêng khoảng 1,633 – 1,648.

- Tinh bột la chất keo háo nươc điên hình cấu tao từ amylose – mach thẳng va amylopectin.

Tỷ số amylose va amylopectin trong tinh bột thương vao khoảng 1 : 4. Cả hai đều tao những

gốc α-D-glucose. Amylo co cấu tao mach thẳng. Chúng được liên kết bởi các nối α-1,4

glucozit va α-1,6 glucozit nên tao thanh nhiều nhánh. Ngoai amylose va amylopectin trong

tinh bột còn co chứa một lượng nhỏ các chất khác như muối khoáng, chất béo, protit… Ham

lượng chung của chúng khoảng 0,2 – 0,7%.

- Tinh bột không hòa tan trong nươc lanh, trong rượu va ete. Amylose dễ tan trong nươc nong

va tao nên độ nhơt của dung dịch. Amylopectin khi hòa tan trong nươc nong tao dung dịch rất

nhơt.

- Trong nươc nong tinh bột sẽ hút nươc trương nở va tao dang gel. Mức độ trương của tinh

bột phụ thuộc nhiêt độ. Khi tăng dần nhiêt độ, dịch tinh bột sẽ biến thanh dang keo va goi la

hồ tinh bột. Nhiêt độ lam cho hồ tinh bột co độ nhơt cưc đai goi la nhiêt độ hồ hoa của tinh

bột. Trong thưc tế luôn luôn tồn tai một giơi han nhiêt độ hồ hoa, vì tinh bột của nguyên liêu

bất kì đều gồm nhiều hat co kích thươc khác nhau.

+ Amylose: co cấu tao chuỗi không phân nhánh, mach thẳng cấu tao từ các gốc α–D-

glucopyranosyl, liên kết vơi nhau bởi gốc α-1,4 glucoside, dai khoảng 300 – 1000 gốc

glucose, xoắn theo chiều lò xo mỗi xoắn co 6 gốc glucose tao thanh hình lục giác. Cấu trúc

xoắn được giữ vững nhơ các liên kết hidro được tao thanh giữa các nhom OH tư do . Bên

trong xoắn co thê kết hợp vơi các nguyên tử khác. Cùng vơi amylopectin, các phân tử

- 15 –

Page 16: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

amylose tham gia tao nên cấu hình hat tinh bột ở thưc vât. Ví dụ Amylose tao thanh mau xanh

khi tác dụng vơi Iodine, nếu đun nong liên kết hidro bị cắt đứt, chuỗi amylose bị duỗi thẳng

do bị tách ra khỏi amylose dung dịch mất mau xanh.

Amilose thương được phân bố ở phần bên trong của hat tinh bột. Dung dịch amylose

co độ nhơt thấp hơn dung dịch amilopectin. Amylose bị kết tủa bởi ancol butylic.

+ Amylopectin: La một polyme mach nhánh, được cấu tao từ các gốc α-D-

glucopyranosyl liên kết vơi nhau bởi α-1,4 va α-1,6 glucozit. Mức độ polyme hoa tử

amylopectin co thê lên đến giá trị hang triêu. Cấu trúc phân mach của no bao gồm 1 nhánh

trung tâm ( chứa liên kết 1-4 ) từ nhánh nay phát ra các nhánh phụ co chiều dai khoảng vai

chục gốc glucose . Khối lượng phân tử của amylopectin khoảng 500000 - 1 triêu.

Amylopectin được phân bố mặt ngoai hat tinh bột. Dung dịch amylopectin co độ nhơt cao,

khi đun nong lam thay đổi sâu sắc va không thuân ngịch cấu trúc phân tử amilopectin gây ra

trang thái hồ hoá tinh bột. Tinh bột co thê bị thuỷ phân dươi tác dụng của Enzyme Amylase

hoặc acid tao thanh các sản phâm co khối lượng phân tử thấp hơn goi la dextrin. Các dextrin

nay co thê bị thuỷ phân hoan toan tao thanh các gốc glucose. Như vây sản phâm thuỷ phân

hoan toan tinh bột la glucose tuy nhiên ở những điều kiên xác định, dươi tác dụng của

Enzyme disaccharit mantose lai la sản phâm chủ yếu trong sản phâm thuỷ phân tinh bột.

Cấu trúc của Amylose và Amylopectin

2. Glycogen :

Glycogen cũng thuộc glucan, la polysaccharide dư trữ ở ngươi va động vât. Phân tử

glycogen co công thức chung la (C6H10O5)n cũng phân nhánh giống như phân tử amilopectin

nhưng mức độ phân nhánh nhiều hơn. Phần lơn các gốc glucose trong phân tử kết hợp vơi

nhau qua liên kết α -1,4 glucozit , liên kết α-1,6-glucozit ở chỗ phân nhánh của phân tử.

Glycogen bị thuỷ phân dươi tác dụng của Enzyme amylase hoặc acid. Khi thuỷ phân hoan

- 16 –

Page 17: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

toan glycogen nhân được α-D-glucose. Glycogen hoa tan trong nươc nong, cho mau đỏ tím

hoặc đỏ nâu vơi iot

Glycogen co số mach nhiều hơn tinh bột. Phân tử lượng ở trong khoảng 2 – 3 triêu

Da. Glycogen dễ tan trong nươc, nếu như chúng ta ăn quá nhiều Carbohydrate thì cơ thê

chúng ta sẽ chuyên hoa chúng thanh chất béo dư trữ. Ở động vât va ngươi glucogen chủ yếu

tâp trung ở gan.

Quá trình thủy phân tinh bột của các Enzyme Amylase

IV. Công nghệ lên men và thu nhận Enzyme Amylase:

1. Nguồn thu nhận:

Enzyme Amylase co trong các tế bao sinh vât , động thưc vât , các loai nấm mốc.

Muốn thu nhân Enzyme cần chiết rút ra khỏi tế bao.

Trong cơ thê sinh vât, Enzyme ở trong tế bao chất va các cấu tử tao nên tế bao như

nhân microsom … Enzyme không co khả năng đi qua mang tế bao, đê đi vao dung dịch chiết.

Vì vây viêc đầu tiên la cần phải phá vỡ mang tế bao. Viêc phá vỡ cấu trúc tế bao co thê sử

dụng một số cách sau :

+ Biên pháp cơ hoc như nghiền xay vơi bột thuỷ tinh , cát thach anh hoặc máy xay

đồng hoá…

+ Bằng dung môi hữu cơ như butanol, axeton, glycerin, etyl axetat …

+ Bằng song siêu âm, tia X, tia UV…

Sau khi nghiền nhỏ Enzyme được chiết rút bằng nuơc hay dung dịch đêm thích hợp,

hoặc dung dịch muối trung tính …

- 17 –

Page 18: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

Dung dịch thu được sau khi chiết ngoai Enzyme còn co các tap chất khác như protein

phi Enzyme, muối, gluxit …

Chúng ta cần loai bỏ đê thu nhân Enzyme co độ tinh khiết cao. Co rất nhiều phương

pháp tinh sach Enzyme sau đây la một số phương pháp cơ bản được sử dụng rộng rãi va co

hiêu quả :

+ Đê loai muối va tap chất co trong lượng phân tử nhỏ ta dùng phương pháp thâm tích

qua mang bán thấm. Tinh chất của mang nay sẽ cho chất co trong lượng phân tử nhỏ đi qua .

Các chất co trong lượng phân tử lơn bị giữ lai (Enzyme , protein... ).

+ Đê loai prôtein la va tap chất co trong lượng phân tử cao ta dùng phối hợp nhiều

phương pháp khác nhau như sắc kí hấp phụ , sắc kí trao đổi ion , điên di loc gel…

a) Động vật:

Enzyme Amylase co trong tụy tang của động vât. Tụy tang la ống dang chùm, dai, lơn,

nằm ngang phía sau da day, giữa lá lách va tá trang. Chiều dai của tụy tang khoảng 30-35cm,

va nặng khoảng 80-150g. Bên trong co những vách ngăn nhỏ chia tụy tang thanh nhiều thùy

nhỏ. Tụy tang vừa co chức năng nội tiết vừa co chức năng ngoai tiết.

Thu nhân Amylase từ động vât phần lơn la từ dịch tụy tang. 98% tụy tang được cấu

tao từ các tế bao ngoai tiết hoặc la tế bao tuyến. Các tế bao nay tiết Enzyme tiêu hoá vao trong

tá trang.

b) Thực vật:

Được lấy từ nhiều nguồn như:

- Đai mach (Hordeum sativum): co giống hai hang va giống nhiều hang (4,6 hang), trong đo

ngươi ta sử dụng loai hai hang đê sản xuất malt lam bia, những loai còn lai đê lam thức ăn cho

gia súc.

- Lúa (Oryse sativa L): Chủ yếu ở vùng Đông Nam Á

- Ngô (Zea mays): co nhiều loai ngô: ngô đá, ngô bột, ngô răng ngưa. Hat ngô co mau trắng,

mau vang hay mau hồng. Ngô mau vang do co sư hiên diên của carotenoid va zeaxanthine ở

trong nội nhũ, ngô mau hồng la do trong nội nhũ của ngô co anthocyanin

c) Vi sinh vật:

Ngay nay do ưu thế về nhiều mặt, VSV trở thanh nguồn thu Enzyme Amylase chủ

đao. Những chủng VSV tao nhiều Amylase thương được phân lâp từ các nguồn tư nhiên.

VSV tao Amylase được dùng nhiều hơn cả la nấm sợi, giả nấm men va vi khuân, còn xa

khuân thì ít hơn.

- Các giống nấm sợi thương dùng la giống nấm sợi Aspergillus, Rhizopus

- 18 –

Page 19: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

- Nấm men va giả nấm men thuộc các giống Candida, Saccharomyces. Endomycopsy,

Endomyces cũng tao Amylase.

- Nhiều vi khuân co khả năng tao lượng lơn Amylase như: Bac. Polymyxa, Phytomonas

destructans, Bact. cassavanum, Clostridium acetobutylium, Pseudomonas saccharophila…

Các vi khuân ưa nhiêt co khả năng sinh trưởng nhanh va phát triên tốt ở nhiêt độ cao nên khi

nuôi chúng ít bị nhiễm VSV khác. Đáng chú ý la Bac. diastaticus, Bac. stearothermophilus,

Bac. coagulans, Bac. circulans

- Trong nhom xa khuân rất hiếm gặp loai tao Amylase manh mẽ, tuy nhiên cũng co một số

chẳng han như xa khuân ưa nhiêt. Micromonospora vulgaris 42 co khả năng tao một lượng

nhỏ α-Amylase hoat động ở 650C cùng vơi proteinase va các Enzyme khác.

2. Thu nhận Enzyme từ thực vật:

a) Malt đại mạch:

Malt la từ chỉ trang thái hat nảy mầm . Quá trình sản xuất malt gồm các bươc sau :

Ngâm hat, ủ hat cho nảy mầm, sấy malt tươi, tách mầm, bảo quản malt khô .

* Yêu cầu về nguồn nguyên liệu

- Hat co mau vang vang ong ánh , thơm mùi ra tươi .

- Hat phải thuần , tỷ lê hat ngoai lai chỉ được chiếm 5% . Không co hat bị bênh

- Vỏ hat < 7-9% trong lượng hat . Trong lượng 1000 hat khoảng 40-44g .

- Sức nảy mầm ( qua ngay thứ 3 của quá trình nảy mầm ) : 80 -90%

- Khả năng nảy mầm ( tính đến ngay thứ 5 của quá trình nảy mầm : > 95% )

- Độ âm của hat khoảng 15%

- Dung trong : 650 – 680g/l

- Ham lượng protein : 9 – 12%

- Ham lượng tinh bột > 63 – 65%

* Sản xuất Malt

Các bươc trong quy trình sản xuất malt đai mach :

Đai mach ----- > lam sach ------ > sấy bảo quản ------ > ngâm hat ------- > ủ mầm ------ > malt

tươi ------ > sấy malt ----- > tách mầm rễ ------ > malt khô

Ngâm Hat : Đai mach được ngâm trong nươc sach cho đến khi đat đến sư cân bang về

độ âm. Chú ý đến sư thông khí trong khối hat bằng cách đảo trộn khối hat thương xuyên. Mục

đích của giai đoan nay la tao độ âm cho hat co điều kiên lấy đủ oxy, đây CO2 va các sản

phâm bất lợi cho quá trình nảy mầm của hat ra ngoai khối hat .

- 19 –

Page 20: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

Khi ngâm hat, nươc sẽ ngấm vao hat lam cho thê tích hat tăng nên, các Enzyme đang

ở trang thái không hoat động chuyên sang trang thái hoat động va hoat tính của Enzyme sẽ

manh dần va thuỷ phân các chất dư trữ co phân tử lượng cao ở trong hat thanh các chất co

phân tử lượng nhỏ hơn như đương , amino acid . Vì vây , cần phải luôn luôn chú ý đến sư

thông khí , độ âm của hat va nhiêt độ .

Hat đai mach khô hầu như không co hoat lưc của α-Amylase. Khi hat chuân bị nảy

mầm thì xuất hiên hoat lưc của α-Amylase va hoat lưc nay tăng dần. Đến ngay thứ 7 va thứ 8

của quá trình nảy mầm ( nhiêt độ18 – 200C), hoat lưc nay đat đến mức độ tối đa, sau đo giảm

xuống. Vao lúc hoat lưc của Enzyme đat đến mức tối đa thì phải ngừng quá trình nảy mầm

bằng cách sấy hat đang nảy mầm ở nhiêt độ thích hợp .

Các bước quy trình sản xuất malt khô

b) Malt thóc:

Đai mach la loai ngũ cốc trồng ở vùng ôn đơi co khí hâu lanh. Ở những vùng nhiêt đơi

ngươi ta nghiên cứu viêc sử dụng malt thoc, bắp đê thay thế một phần hay toan bộ malt đai

mach.

* Các bước trong quy trình sản xuất malt thóc

Hat lúa ------- > lam sach, phân loai -------- > sấy bảo quản --------- > ngâm hat ---- > ủ mầm

------- > malt tươi ---------> sấy malt --------- > tách mầm rễ ------ > malt khô

Trong qúa trình nảy mầm của hat, các Enzyme như Amylase, protease,… hoat động

manh xúc tác cho các biến đổi sinh lý, sinh hoá trong hat như thuỷ phân các chất cao phân tử

- 20 –

Sấy khô

Thu nhận, xử lý, làm sạch, phân

loại

Mầm rễ khô

Tách mầm rễ

Sấy khôNảy mầmNgâm

Không khí

Malt khô sản xuất

bia

Malt khô bảo quản

Bảo quản

Đại mạch

Page 21: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

như tinh bột va cellulose, protein thanh những chất đơn giản hơn. Quá trình nảy mầm xảy ra

khi hat co đầy đủ các điều kiên thích hợp về độ âm, nhiêt độ.

Ngâm Hat : trong hat lúa co sẵn một lượng nươc ở dang liên kết. Nươc từ bên ngoai

khi thấm vao hat sẽ hoa tan các chất dư trữ, hoat hoa các Enzyme xúc tác quá trình phân giải

các hợp chất cao phân tử trong hat thanh những chất đơn giản cung cấp cho hoat động tăng

trưởng của phôi đê hình thanh cây mầm. Phôi la nơi hút nươc manh nhất. Tốc độ hút nươc rất

manh ở thơi gian đầu do co sư chênh lêch áp suất thâm thấu rất lơn giữa môi trương bên ngoai

va các tế bao bên trong hat, đồng thơi các chất keo háo nươc trương nở rất manh, cang về sau,

sức hút nươc của hat cang giảm .

Ủ hat : viêc ủ hat trải qua 3 giai đoan

+ Giai đoan 1 : kéo dai 3 ngay. Ở ngay thứ ba bắt đầu nảy mầm, nhiêt độ của khối hat

tăng nhanh do hoat động hô hấp manh. Khối hat cần được đảo 2 - 3 lần/ngay .

+ Giai đoan 2 : kéo dai 3 ngay . Lúc nay chồi mầm va rễ mầm tăng trưởng nhanh ,

nhiêt độ khối hat cũng tăng nhanh do hoat động hô hấp cao. Khối hat cần được đảo 2 - 3

lần/ngay .

+ Giai đoan 3 : những ngay sau quá trình nảy mầm xảy ra châm dầm, nhiêt độ tăng

yếu va khối hat cũng cần được đảo 2 - 3 lần/ngay.

* Các quá trình xảy ra trong quá trình nảy mầm của Hạt

Khi nươc ở bên ngoai thấm vao hat, các hợp chất cao phân tử bên trong hat thấm nươc

va trương lên, các Enzyme thuỷ phân hoat động, phân cắt các chất nay thanh những chất đơn

giản hơn ở trang thái hoa tan. Các chất nay một phần được chuyên đến đê nuôi phôi, một phần

bị tiêu hao do hoat động hô hấp va phần lơn được sử dụng đê chuyên hoá thanh những chất

cao phân tử mơi ở các mô của cây nảy mầm. Hoat động hô hấp trong hat cần được cung cấp

oxy đồng thơi thải ra khí CO2 va toả nhiêt lam cho nhiêt độ của khối tăng lên, do đo cần phải

chú ý tơi đảo trộn khối hat.

Hoat động của Enzyme : trong khối hat, Enzyme ở dang liên kết va chúng được

chuyên sang trang thái hoat động khi hat nảy mầm. Ngoai ra còn co một số Enzyme được

tổng hợp mơi. Các Enzyme hoat động trong quá trình nảy mầm của hat lúa .

- α-Amylase : Enzyme nay không hoan toan hoat động ở hat chín. Hoat tính của

Enzyme α-Amylase tăng dần trong quá trình nảy mầm của hat. Ở nhiêt độ 15 - 170C, hoat tính

của α-Amylase đat đến cưc đai vao ngay thứ 10 – 12 của quá trình nảy mầm; Ở nhiêt độ 28 –

300C, hoat tính của α-Amylase đat cưc đai vao ngay 5 – 8 .

- 21 –

Page 22: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

- β-Amylase : Enzyme β-Amylase tồn tai ở dang liên kết va một số ít hoat động rất

yếu trong hat chín hoan toan. Hoat động nay tăng nên trong quá trình hat nảy mầm. Thơi gian

đê hoat động của Enzyme nay đat đến cưc đai cũng tuỳ thuộc vao nhiêt độ .

- Enzyme Oxy Hoá Khử : Trong quá trình nảy mầm , hoat động của các ezyme nay

tăng nên manh do đo hoat động hô hấp của hat cũng gia tăng. Hoat động hô hấp của hat manh

nhất vao ngay thứ 4–6 ở nhiêt độ 27 - 280C va cương độ hô hấp phụ thuộc vao độ âm của hat,

nhiêt độ vao lượng O2 cung cấp.

* Phương pháp tinh sạch Amylase:

Co hai phương pháp

- Tinh sach Enzyme Amylase bằng phương pháp sắc ký

- Thu nhân Enzyme Amylase bằng phương pháp điên di trên gel polyacrylamide

(polyacrylamide Gel Electrophoresis – PAGE)

3. Thu nhận Enzyme từ vi sinh vật:

Nguồn thu nhân chủ yếu la : nấm mốc, xa khuân, nấm men va vi khuân…

Khi nuôi VSV tao Amylase co hai quá trình liên quan mât thiết vơi nhau. Quá trình

tổng hợp sinh khối VSV va quá trình tích tụ Enzyme trong tế bao hay ngoai môi trương.

Ở một số VSV, quá trình tổng hợp Amylase tiến hanh song song vơi quá trình sinh

trưởng, nghĩa la sư tích tụ Enzyme phụ thuộc vao tuyến tính của sư tăng khối.

* Yêu cầu chung

Muốn thu nhân các Enzyme Amylase vơi hiêu suất cao cần phải tiến hanh phân lâp, va

chon giống VSV đê tuyên lấy những chủng hoat động manh, đồng thơi phải tiến hanh lưa

chon cơ chất cảm ứng va thanh phần môi trương tối thích cũng như tiêu chuân hoá các điều

kiên nuôi. Như vây sư tổng hợp Enzyme Amylase không những phụ thuộc vao tính chất di

truyền của VSV ma còn phụ thuộc vao viêc tuyên chon các điều kiên nuôi đặc hiêu.

Ngoai các yếu tố hoá hoc (thanh phần môi trương) ra, thì các điều kiên lý hoá của quá

trình nuôi cấy cũng co một ý nghĩa rất lơn đối vơi sinh tổng hợp Enzyme Amylase.

Trong các yếu tố ảnh hưởng đến sinh tổng hợp các Enzyme Amylase trong quá trình

nuôi VSV, thì thanh phần môi trương , tính chất cơ lý của môi trương, độ tiêt trùng, độ âm

ban đầu, độ thoáng khí, nhiêt độ nuôi va pH môi trương… La những yếu tố cơ bản tối quan

trong

* Nuôi VSV tạo Amylase bằng phương pháp bề mặt:

Yêu cầu đối vơi môi trương thanh phần dinh dưỡng.

- 22 –

Page 23: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

Yêu cầu cơ bản đối vơi thanh phần của môi trương nuôi VSV tao Amylase cũng giống

như yêu cầu đối vơi môi trương nuôi VSV tao Enzyme khác la tính hoan thiên. Hầu hết các

VSV tao Amylase đều hấp thụ carbon chủ yếu ở các dang hợp chất hữu cơ (tinh bột,

dextrin…), hyđro ở dang H2O va của các hợp chất hữu cơ, oxy ở trong thanh phần cấu tử cơ

bản của môi trương va ở dang oxy phân tử.

Cấu tử chính của môi trương VSV tao Amylase bằng phương pháp lên men bề mặt la

cám mì, cám gao. Cám mì, cám gao la nguyên liêu hoan hảo va co thê la một cấu tử duy nhất

của môi trương đê nuôi VSV không cần bổ sung thêm các chất khác nữa. Cám mì co 16–22%

tinh bột, 10 – 12% protein, trong đo các amino acid quan trong như methionine (0,19%),

cystine (0,3%), arginine (1%), lysine (6%), tryptophan (0,3%), 3 – 4% chất béo, 10,3%

celulose, các nguyên tố trơ (Na – 0.09% , K – 1% , Ca – 0.16% , P - 0.94% ) va các nguyên tố

vi lượng cùng các chất khác. Cám gao co khoảng 20% tinh bột 10 –15% chất béo, 10 – 14%

protein, 8–16% celulose, các chất hoa tan không chứa nitơ (37 –5 9 %)

Chất lượng của cám gao, cám mì co ảnh hưởng lơn tơi hoat lưc của enzyme. Cám

không được chứa tinh bột dươi 20 – 30%. Nên dùng cám tốt, cám mơi không co vị chua hay

vị đắng, không hôi mùi mốc. Độ âm của cám không quá 15%, tap chất độc không quá

0,05%... Tuy la phế liêu của công nghiêp xay xát, nhưng cám cũng tương đối đắt tiền, hơn

nữa trong quá trình nuôi VSV, các chất dinh dưỡng không được sử dụng hết, vì thế co thê

thay cám bằng một số cấu tử rẻ tiền hơn. Cấu tử nay thương la mầm mach (15 – 20 %), trấu (2

– 5%), mùn cưa (5 - 10%)… Co thê dùng cặn bã canh trương rắn (sau khi cách ly Enzyme) la

cấu tử chính của môi trương (Silova, Fenikxov) 1967, đảm bảo chế độ tiêt trùng. Cám va các

chất phụ gia chứa nhiều bao tử VSV khác nên cần phải tiêt trùng đê đảm bảo chủng nuôi phát

triên bình thương va canh trương sản xuất không chứa VSV ngoai lai. Cần thanh trùng dươi

áp suất hơi 1 - 5atm trong vòng 4 -6 giơ, co thê thanh trùng bằng hơi nong ở nhiêt độ 1200C

trong 90 phút. Khi thanh trùng cho vao 0,2% formalin (40%) va 0,8% HCl ky thuât theo khối

lượng môi trương.

Độ ẩm tối thích cuả môi trường :

Trong điều kiên sản xuất, độ âm ban đầu tối thích (đối vơi Asp.niger , Asp.awamort,

Asp.flavus , Asp.arysee) của môi trương la 58 – 60% va phải giữ cho môi trương co độ âm đo

trong suốt quá trình nuôi. Độ âm ma tăng quá 55 – 70% sẽ lam giảm độ thoáng khí, còn thấp

hơn 50 – 55% thì kìm hãm sư sinh trưởng va phát triên của VSV cũng như sư tao Enzyme

Amylase. Trong điều kiên tiêt trùng tốt (môi trương trong bình tam giác, trong tủ ấm phòng

- 23 –

Page 24: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

thí nghiêm hoat lưc Amylase cao nhất thu ở độ âm 65 –68%). Cần nhơ rằng khi nuôi trong

điều kiên không được vô trùng tuyêt đối (trên các khay), thì độ âm môi trương không được

vượt quá 60%, vì cao hơn nữa sẽ dễ bị nhiễm khuân. Tuy vây, viêc giữ được độ âm cao (viêc

phòng ngừa va han chế sư hư hỏng của canh trương) trong suốt quá trình sinh trưởng của

nấm sợi lai còn co ý nghĩa to lơn hơn đối vơi sư tao thanh Enzyme. Ảnh hưởng của độ âm

môi trương đến sinh tổng hợp Enzyme Amylase như sau :

Ảnh hưởng của việc giữ độ ẩm trong quá trình sinh trưởng tới sự tạo α-Amylase của

Asp.ozysee nuôi bằng phương pháp bề mặt .

Phương án thí

nghiệm

20 giờ 34 giờ 42 giờ

Độ

ẩm

%

Hoat độ của

Amylase đv/g

canh trương khô

Độ

ẩm

%

Hoat độ của

Amylase đv/g

canh trương khô

Độ

ẩm

%

Hoat độ của

Amylase đv/g

canh trương khô

Khay đê hở 27,8 15.0 23.8 18.0 22.0 20.5

Khay đây nắp 46,4 20.4 42.4 32.9 42.4 36.7

Qua bảng số liêu trên thấy rõ la hoat lưc α-Amylase của canh trương nuôi nấm sợi ,

khi bị hong khô giảm gần hai lần. Điều đo khẳng định sư cần thiết phải giữ âm cho môi

trương ở mức độ tối thích. Cần thông khí liên tục trong suốt thơi kì sinh trưởng của VSV.

Trong quá trình sinh trưởng của mình VSV tiêu thụ 25 – 35% chất dinh dưỡng của môi

trương va thải ra một lượng lơn nhiêt sinh lý va CO2 . Vì vây cần phải thải nhiêt nay bằng

thông gio vơi không khí vô trùng co độ âm tương đối khoảng 100%. Chế độ thông khí co thê

liên tục , gián đoan (hoặc không khí tư nhiên) tuỳ thuộc vao chiều day của lơp môi trương

nuôi , vao khoảng cách giữa các tầng khay va đĩa khay. Thương la giai đoan sinh trưởng thứ

nhất phải thông khí vao phòng nuôi khoảng 4 - 5 lần thê tích không khí trên một thê tích

phòng trong 1 giơ , còn ở giai đoan thứ 2 la 30 – 60 thê tích không khí trên thê tích phòng

nuôi/1 giơ, còn ở giai đoan thứ 3 giảm đi chỉ còn 10 – 12 thê tích không khí .

Nhiệt độ nuôi :

Toan bộ chu kì sinh trưởng của nấm mốc trên cám co thê chia lam 3 thơi kỳ :

+ Thơi kỳ trương va nảy mầm của đính bao tử (đối vơi nấm mốc 10 – 11 giơ đầu tiên,

đối vơi vi khuân 3 – 4 giơ). Trong thơi kỳ nay phải đốt nong không khí phòng nuôi va giữ

- 24 –

Page 25: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

cho nhiêt độ phòng nuôi không thấp hơn 23 – 300C đối vơi nấm mốc va duy trì nhiêt độ 32–

380C cho vi khuân. Độ âm tương đối của không khí la 96 - 100% .

+ Thơi kỳ sinh trưởng nhanh của hê sợi (kéo dai trong vòng 4- 18giơ). Ở giai đoan

nay nấm mốc hô hấp rất manh va tao ra một lượng nhiêt sinh lý rất lơn. Kết quả la trong lơp

sợi nấm đang moc nhiêt độ tăng lên đến 37 - 400C , đôi khi cao hơn tơi 470C. Vì vây cần phải

ha nhiêt độ phòng nuôi giúp cho sợi nấm moc đều va đẹp. Ở nha máy ngươi ta thổi không khí

vô trùng co nhiêt độ 28 – 290C va độ âm cao vao phòng nuôi.

+ Thơi kỳ tao Enzyme Amylase manh mẽ (kéo dai từ 10 - 20 giơ). Trong thơi kỳ nay

các quá trình trao đổi chất dần dần yếu đi, sư toả nhiêt giảm manh. Các Enzyme Amylase

được tổng hợp manh mẽ. Theo Rodxevits (Pozerur, 1967) trong một ngay đầu ở giai đoan

sinh trưởng thứ nhất, thứ hai, nấm mốc Asp.ozysee chỉ được tao được 7,5 – 8% Enzyme ,

trong vòng 12h sau, hoat lưc của oligo–1,6– glucosidase tăng lên gấp 10 lần. Đối vơi đa số

VSV ở giai đoan nay nên ha nhiêt độ xuống 3 – 40C so vơi giai đoan đầu. Nhiêt độ tối thích

cho sinh trưởng của đa số nấm mốc trên môi trương rắn la 28 - 300C , cho Bac.subtilis la 35–

370C.

Thơi gian nuôi đê co lượng Amylase cưc lơn thương được xác định bằng thưc nghiêm.

Tuỳ thuộc vao tính chất của chủng VSV va sư ngừng tổng hợp Enzyme ma co thê ngừng sinh

trưởng của nấm mốc vao bất kỳ lúc nao thấy cần thiết. Sư tao bao tử la hiên tượng không

mong muốn vì thương lam giảm hoat lưc của Enzyme. Đối vơi đa số nấm mốc Aspergillus, sư

tao Enzyme Amylase cưc đai thương kết thúc khi nấm mốc bắt đầu sinh đính bao tử. Trong

điều kiên sản xuất thoáng khí tốt thì thơi gian nuôi đê co thê tích luy Amylase cưc đai đối vơi

từng loai nấm sợi va vi khuân như sau :

Chủng Thời gian nuôi ( giờ )

- Asp.orysee – 476 24 -25

- Asp.oryae – KC 30 – 36

- Asp.oryae 8F1 24 – 30

- Asp.awamori 22 36

- Bac.subtilis 68 – 72 ( ở 300C )

* Nuôi VSV tạo Amylase bằng phương pháp bề sâu:

Môi trường dinh dưỡng :

Đặc điêm chung cho moi môi trương nuôi VSV tao Enzyme Amylase la co chất cảm

ứng: tinh bột, dextrin hay maltose. Nguồn nitơ dinh dưỡng thương dùng la nitơ vô cơ

(NaNO3). Sinh tổng hợp α-Amylase hoat động của chủng Aspergillus thương chỉ thấy trong

- 25 –

Page 26: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

các môi trương co các muối của acid sulfuric. Đối vơi sinh trưởng của một số nấm sợi tao

maltase va oligo–1,6–glucoamylase hoat động lai rất cần co sư co mặt của Mg trong môi

trương. Đê tao điều kiên cho VSV phát triên tốt va sinh nhiều Amylase ngươi ta cho thêm vao

môi trương các loai nươc chiết như nươc chiết mầm mach, nươc chiết ngô, nươc chiết đâu

nanh,… đo la nguồn bổ sung amino acid, vitamin va các tap chất sinh trưởng. Dươi đây la

một số môi trương lỏng dùng đê VSV tao các Enzyme Amylase. Đối vơi Aspergillus, ngươi ta

thương nuôi bằng môi trương Sapeck cải tiến gồm : 6% tinh bột ; 0,9% NaNO3 ; 0,001%

FeSO4 ; 0,1% KH2PO4 ; 0,05%MgSO4; 0,05% KCl va nươc máy.

Đê tăng cương khả năng sinh trưởng của VSV va khả năng tao Enzyme co thê thêm

nươc chiết mầm mach, nươc chiết ngô, nươc cám nấu, nươc chiết bột đâu nanh .

Nhiệt độ nuôi :

Nhiêt độ nuôi la một trong những yếu tố quan trong vơi sinh trưởng của VSV va sư

tao thanh các Enzyme Amylase. Không tuân thủ đầy đủ chế độ nhiêt độ sẽ dẫn tơi giảm hoat

lưc các Amylase. Nhiêt độ nuôi tối thích đối vơi nấm sợi thuộc giống Aspergillus la 30 – 320C

(trong đo co Asp.orysee 3–9–15 va Asp.awamori 22), Bacillus. Môi trương thích hợp nhất va

tao nhiều Amylase ở nhiêt độ 370C. Một số vi khuân khác thì lai co nhiêt độ tối thích cao hơn.

Bac.circulans phát triên manh ở nhiêt độ 65 – 700C song lai tao nhiều Amylase ở nhiêt độ

500C vì vây ngươi ta thương cấy giống ở 700C sau đo tiến hanh cho tích luy ở nhiêt độ 500C

nuôi chủng nay bằng môi trương nươc lỏng gồm nươc nấu khoai tây, pepton va phấn. Nhiêt

độ ảnh hưởng rất lơn tơi độ bền của Enzyme tao thanh Amylase của Bac.coagulans va

Bac.searothermophilus được nuôi ở 350C va 550C co độ bền nhiêt khác xa nhau. Khi giữ nhiêt

ở 900C trong 1 giơ thì Amylase của chủng sinh trưởng ở nhiêt độ 350C bị mất 90 – 94% hoat

độ ban đầu ; trong lúc đo Amylase của chủng được nuôi ở nhiêt độ 550C chỉ bị vô hoat co 10 -

12%. Các VSV ưa nhiêt thì sinh tổng hợp nên các Amylase bền nhiêt. Enzyme vơi độ bền

nhiêt cao co ưu thế lơn trong nhiều lĩnh vưc sản xuất. Ngoai ra nuôi vi khuân ưa nhiêt lai rất

tiên lợi cho viêc sản xuất công nghiêp, vì nuôi ở nhiêt độ cao tao ra điều kiên chon loc va cho

phép giảm bơt yêu cầu khắt khe về độ tuyêt trùng, đồng thơi khi nuôi đỡ bị nhiễm tap khuân.

Sục khí và khuấy trộn

Phần lơn vi sinh vât tao Amylase la những VSV hiếu khí. Vì vây sinh trưởng cuả

chúng phụ thuộc vao lượng oxy phân tử hoa tan trong dịch nuôi cấy. Trong quá trình sinh

trưởng của mình, VSV sử dụng oxy phân tử cho hoat động sống nên lượng oxy hoa tan trong

môi trương lỏng phải luôn luôn được bổ sung. Chính vì lẽ đo, viêc sục khí va khuấy đảo môi

trương co tác dụng tốt tơi quá trình sinh trưởng va tích luy sinh khối cũng như sinh tổng hợp

các Enzyme của VSV :

- 26 –

Page 27: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

Viêc khuấy đảo bằng các cách như sau :

+ Sục không khí vô trùng vao thiết bị nuôi

+ Bằng máy moc chuyên dùng

+ Bằng tác dụng hiêp đồng của cả sục khí lẫn máy khuấy

+ Bằng tác dụng của các khí sinh ra khi lên men

* Đối vơi nấm sợi, chế độ sục khí thích hợp la 10 – 12m3 không khí vô trùng ( co

nhiêt độ không quá 400C ) trên 1m3 môi trương trong 1 giơ vơi thơi gian nuôi trong khoảng 68

– 72giơ. Vơi thơi gian nuôi ngắn hơn ở các thùng lên men nhân giống ( 48giơ ) va trong các

thùng lên men sản xuất (48 – 52giơ) thì lượng không khí cần sục vao môi trương đê nuôi

Asp.orysee (3-9-15) phải la 30m3/m3 môi trương /giơ đối vơi thùng nhân giống va 40m3/m3

môi trương/giơ cho thùng sản xuất. Mức độ sục khí tối ưu đê nuôi Asp.orysee (3-9-15) tương

ứng vơi 180 micromol O2/lít môi trương (nồng độ oxy hoa tan đo bằng máy cưc phổ vơi điên

cưc kiêu clark). Chủng nay co vân tốc tiêu thụ oxy hoa tan cưc lơn vao cuối pha sinh trưởng

logarithm. Vân tốc tiêu thụ O2 giảm dần từ lúc bắt đầu pha ổn định. Nuôi VSV ưa nhiêt đòi

hỏi nhiều không khí hơn la nuôi VSV ưa âm.

Nhiệt độ và pH của một số Enzyme Amylase do VSV tổng hợp

Vi sinh vật Enzyme pHoppt Toopt

Aspa.wamori

α-Amylase 4,5 – 6,2 40

β-Amlylase 3,5 – 7,0 50

Glucoamylase 4,5 – 4,7 55-75

Asp.nigerα-Amylase 4,7 – 6,0 65

Glucoamylase 3,8 50

Asp.asamiα-Amylase 3,8 50

Glucoamylase 5,0 55

Asp.orysee

α-Amylase 5,5 – 5,9 50 – 57

β-Amlylase 4,8 30

Glucoamylase 4,8 50

Bac.amyloliquefaciens α-Amylase 5,7 – 6,0 55 – 60

Bac.diastaticus α-Amylase 5,8 70

Bac.subtilis α-Amylase 4,6 – 5,1 37

Endomyces sp Glucoamylase 4,8 55

Phizopase doleamar Glucoamylase 5,5 45

- 27 –

Page 28: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

V. Phương pháp xác định hoạt độ:

1. Đơn vị đo hoạt độ:

Mức độ hoat động trong chế phâm la thông tin quan trong về lượng Enzyme trong đối

tượng nghiên cứu, vì trong những điều kiên xác định, tốc độ phản ứng Enzyme tỉ lê vơi lượng

Enzyme trong hỗn hợp phản ứng. Lượng Enzyme theo quy ươc quốc tế được biêu diễn bằng

đơn vị Enzyme. Đơn vị Enzyme quốc tế ( UI ) la lượng Enzyme co khả năng xúc tác chuyên

hoa được 1 micromol cơ chất sau 1 phút ở điều kiên tiêu chuân.

Trong những điều kiên xác định ( bão hòa cơ chất ), tốc độ phản ứng do Enzyme xúc

tác tỷ lê vơi lượng Enzyme trong hỗn hợp phản ứng

Hoat độ riêng của 1 chế phâm Enzyme đặc trưng cho độ thuần khiết của chế phâm

Enzyme.

Hoat độ phân tử của Enzyme la số phân tử cơ chất ( hoặc số đương lượng các liên kết

bị phân giải ) được chuyên hoa bởi 1 phân tử Enzyme sau 1 phút.

Hoat độ của trung tâm xúc tác Enzyme la số cơ chất ( hoặc số đương lượng các liên

kết bị phân giải ) được chuyên hoa trên 1 trung tâm hoat động sau 1 phút.

Hoat độ xúc tác của Enzyme cang manh thì lượng cơ chất bị chuyên hoa hoặc lượng

sản phâm phản ứng tao thanh trên 1 đơn vị thơi gian cang lơn.

Bằng cách xác định tốc độ chuyên hoa của cơ chất hoặc tốc độ tích lũy sản phâm phản

ứng ta co thê đánh giá hoat độ xúc tác của Enzyme. Co 3 nhom phương pháp:

- Đo lượng cơ chất bị mất đi hay lượng sản phâm được tao thanh trong 1 thơi gian

nhất định ứng vơi 1 nồng độ Enzyme nhất định.

- Đo thơi gian cần thiết đê thu được 1 lượng biến thiên nhất định của cơ chất hay

sản phâm ứng vơi 1 nồng độ Enzyme nhất định.

- Chon nồng độ Enzyme như thế nao đê trong 1 thơi gian nhất định thu được sư biến

thiên nhất định về cơ chất hay sản phâm.

* Phương pháp xác định hoat độ Enzyme co rất nhiều. Ở mỗi nươc va mỗi phòng thí

nghiêm co thê dùng phương pháp nay hay phương pháp khác la tùy thuộc điều kiên va thoi

quen. Nhưng khi so sánh chất lượng giữa các chế phâm vơi nhau thì phải theo phương pháp

thống nhất.

- 28 –

Page 29: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

2. Xác định hoạt độ Enzyme α-Amylase theo Rukhliadeva:

Phương pháp dưa trên cơ sở thủy phân tinh bột bởi Enzyme co trong dịch chế phâm

nghiên cứu vơi các dextrin co phân tử lượng khác nhau. Đo cương độ mau tao thanh giữa tinh

bột va các sản phâm thủy phân của no vơi iodine bằng máy so mau quang điên sẽ tính được

hoat độ Enzyme

Đơn vị hoat độ Amylase la lượng Enzyme chuyên hoa được 1 g tinh bột tan thanh các

dextrin co phân tử lượng khác nhau ở 300C trong thơi gian 1 giơ ( pH cho Amylase của malt

la 4,8 – 4,9; của nấm la 4,7; của vi khuân la 6,0 …)

3. Xác định hoạt độ Enzyme glucoamylase ( γ-Amylase)

a/ Phương pháp vi lượng của V.Y.Rodzevich, O.P.Korenbiakina

Phương pháp dưa trên cơ sở thủy phân tinh bột bởi Enzyme glucoamylase co trong

chế phâm nghiên cứu. Xác định lượng glucose tao thanh sẽ tính được hoat độ Enzyme.

Đơn vị hoat độ glucoamylase la lượng Enzyme tác dụng lên dung dịch tinh bột tan

pH= 4,7 ở nhiêt độ 300C trong 1 giơ giải phong được 1 mg glucose.

b/ Phương pháp sử dụng Enzyme glucosidase:

Phương pháp dưa trên cơ sở thủy phân tinh bột bởi Enzyme glucoamylase co trong

dịch chế phâm nghiên cứu. Xác định lượng glucose tao thanh qua phản ứng xúc tác đặc hiêu

của Enzyme glucosidase sẽ xác định được hoat độ Enzyme.

Đơn vị hoat độ glucoamylase la lượng Enzyme tác dụng lên dung dịch tinh bột tan pH

= 4,7 ở nhiêt độ 300C trong thơi gian 1 phút giải phong được 1 μmol glucose.

4. Điều kiện cần và đủ để thu nhận chế phẩm Amylase có hoạt lực cao

a) Chủng giống vi sinh vật:

Muốn nhân chế phâm Amylase co hoat độ cao, trươc hết phải tuyên chon, nghiên cứu

xem chủng, giống nao co khả năng tích tụ nhiều Amylase.

Khi đã tuyên chon được giống tốt tức la đã co được điều kiên cần thiết đê tao ra chế

phâm Amylase co hoat độ cao. Nhưng giống tốt chỉ co tính chất tương đối vơi thơi gian va

điều kiên nhất định nao đo. Loai ngươi luôn tìm cách phân lâp va tao ra các giống mơi co hoat

lưc ngay cang cao hơn bằng nhiều biên pháp khác nhau như lai tao, gây đột biến, tách va cấy

gen.

Bằng con đương kết hợp giữa etylenimin va tia tử ngoai Ghendina đã tao được chủng

Asp.awamori 78 - 2 va Asp.awamori 22 co hoat lưc Amylase cao hơn 2 - 3 lần so vơi ban đầu.

- 29 –

Page 30: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

b) Môi trường dinh dưỡng:

Trong sản xuất chế phâm Amylase theo phương pháp nuôi cấy bề mặt trên canh

trương rắn ngươi ta hay dùng nhất la cám lúa mì. Đây la môi trương tư nhiên tốt nhất đê sinh

tổng hợp Amylase.

Cám lúa mì thương chứa khoảng 20 - 30% tinh bột, 10 - 12% protit. Ngoai ra còn

chứa muối khoáng, các nguyên tố vi lượng, vitamin...

Đê tiết kiêm cám ngươi ta còn trộn thêm các nguyên liêu khác vao môi trương như

trấu, mùn cưa, bã khoai tây, bã bia...

Ở nươc ta do không co cám lúa mì nên trong sản xuất ngươi ta hay dùng nhất la bột

ngô vang, cám gao va trấu đem trộn lẫn vơi nhau.

Thanh phần tối ưu đê thu được chế phâm Amylase co hoat độ cao từ Asp.awamori la

cám 75% ( ham lượng tinh bột 29% ) bột ngô 6% ( ham lượng tinh bột 55% ) va 19% trấu.

Ham lượng tinh bột chung la 25%. Điều kiên tối ưu khi nuôi cấy la: to 32OC, độ âm 57% va

nuôi trong 42 giơ.

Ngoai tinh bột, môi trương cần chứa maltose va dextrin. Sư co mặt của glucose,

fructose va saccarose co tác dụng giúp cho sư phát triên của nấm mốc nhưng lai han chế sư

tích tụ Amylase. Ngược lai khi thêm lactose va MgO vao môi trương lỏng thì nấm mốc phát

triên kém nhưng lai tao nhiều Amylase.

Ngoai gluxit, đê tổng hợp Enzyme, vi sinh vât noi chung va nấm mốc noi riêng đều

cần đến chất chứa nitơ. Nguồn nitơ co thê co sẵn trong cám, bột ngô, khi cần thiết co thê bổ

sung thêm từ khô lac, khô đâu tương hoặc từ các muối amin hoặc ure. Theo kết quả nghiên

cứu của giáo sư Phenicxôva, nấm mốc Asp.awamori co thê phát triên tốt trong môi trương

chứa 0,05% đam vô cơ nhưng đê tao α-Amylose thì cần tăng nồng độ tơi 0,15%; đê tao

glucoamylase cần tăng tơi 0,4%. Nhiều nguồn đam hữu cơ cũng co tác dụng tốt đến sinh

trưởng va phát triên của nấm mốc nhưng ít co hiêu quả về phương diên tích tụ Enzyme. Ví dụ

khi bổ sung gelatin casein va ngay cả cao ngô vao canh trương thì viêc tích tụ Enzyme vẫn

thua kém so vơi nguồn đam vô cơ. Ngược lai, nếu ta thêm mầm, rễ của hat ươm mầm vao

canh trương lai co tác dụng tốt đến tích tụ Enzyme.

Sư tao thanh va tích tụ Amylase còn gắn vơi sư co mặt của các ion Mg2+, Ca2+ va

photpho, đặc biêt la magie. Trong môi trương thiếu MgSO4, Amylase hầu như không đc tao

thanh, ham lượng chỉ vao khoảng 0,05% - Sau magie la photpho, ion P đong vai trò quan

trong trong viêc tao thanh acid nucleic. Ham lượng của muối KH2PO4 vao khoảng 0,1 - 0,2%.

Canxi co trong thanh phần của α-Amylase. Một phân tử α-Amylase co tơi 2 hoặc 3 ion

canxi. Ngươi ta cho rằng tính chịu nhiêt của Enzyme nay phụ thuộc số ion canxi co trong

- 30 –

Page 31: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

phân tử; nhưng cũng co ý kiến cho rằng tính bền nhiêt của Enzyme nay còn phụ thuộc vao

thanh phần acid amin, nhất la ham lượng của acid glutamic.

Lưu huỳnh cũng đong vai trò quan trong không kém. Hoat độ Amylase gắn liền vơi sư

co mặt của nhom –SH; mặt khác còn tham gia vao thanh phần của acid amin cấu tao thanh

Enzyme. Ham lượng lưu huỳnh trong canh trương chứa 0,04g/100ml đảm bảo cho hoat độ

Amylase đat cưc đai va bằng 360 đv/100ml. Nếu giảm tơi 0,004% hoat độ Amylase của

Asp.orysee chỉ còn 50% va bằng 180 đv/100ml.

Hoat độ của một số chủng nuôi trên môi trương cám lúa mì theo phương pháp bề mặt

Chủng Vi sinh vậtHoạt độ dv/g chất khô

Hoạt độ Amylase Hoạt độ D Hoạt độ Glu Hoạt độ Pr

Asp.oryae KC 70.0 450.0 30.0 50.0

Asp.oryae U476 85.0 665.0 80.0 40.0

Asp.niger S4-10-111 0.65 437.0 70.0 0.5

Asp.awamori 14.5 850.0 30.0 0

c) Điều kiện nuôi cấy

Chủng giống va môi trương nuôi cấy la tiền đề quan trong, bên canh đo ta còn phải

chú ý đến những điều kiên tối ưu cho nấm mốc phát triên va tích tụ Enzyme. Bao gồm:

Nhiệt độ

Cần phải co trang bị phù hợp đê duy trì va ổn định nhiêt độ canh trương. Bằng cách

quat không khí lanh va âm vao canh trương. Nếu nuôi cấy trong môi trương lỏng thì cần lam

lanh đồng thơi kết hợp vơi sục khí.

Nhiêt độ không khí trươc khi đưa vao phòng nuôi phải vao khoảng 22 – 250C, còn độ

âm tương đối của không khí la 98 - 100%.

Độ ẩm canh trường

Trong điều kiên vô trùng ở phòng thí nghiêm, độ âm tối ưu đê nấm mốc phát triên

nằm trong giơi han 65 - 70%. Trong thưc tế sản xuất, mức độ vô trùng không thê đat được

như trong phòng thí nghiêm nên ngươi ta thương nuôi cấy trong canh trương co độ âm thấp

hơn, nhằm han chế sư phát triên của tap khuân.Tùy theo điều kiên trang thiết bị ở mỗi nơi ma

độ âm co thê khống chế ở 50 - 60%. Độ âm canh trương thấp thì han chế được sư phát triên

của tap khuân, nhưng nấm mốc cũng phát triên châm dẫn đến tích tụ Enzyme ít va phải kéo

dai thơi gian. Do đo vấn đề cần đặt ra la phải bằng moi biên pháp thưc hiên tốt công viêc vê

- 31 –

Page 32: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

sinh. Muốn vây trươc hết phải tiêt trùng môi trương ở áp suất va thơi gian thích hợp nhằm tiêu

diêt các tế bao va bao tử vi sinh vât co sẵn trong nguyên liêu dùng lam môi trương.

Do trong quá trình sinh trưởng va phát triên nấm mốc thải ra một lượng nhiêt khá lơn

nên canh trương bị nong va lam giảm độ âm. Đổ nươc lanh xuống nền va phun nươc quanh

tương sẽ gop phần giảm nhiêt va giúp cho canh trương đỡ bị khô.

pH môi trường

Khi nuôi cấy theo phương pháp bề mặt trên canh trương rắn, pH ít ảnh hưởng tơi sinh

trưởng va phát triên của nấm mốc, thương áp dụng pH tư nhiên của môi trương vao khoảng

5,5 - 6,0. pH thấp thì han chế được sư phát triên của tap khuân nhưng sẽ ảnh hưởng tơi tích tụ

Enzyme. Khi nuôi cấy trong môi trương lỏng: pH ban đầu thương vao khoảng 6 - 7. Đối vơi

Asp.orysee sau 3 ngay nuôi cấy pH giảm còn 5,5 - 6,0. Ngược lai khi nuôi Asp.awamori đê

nhân glucoamylase, sau 52 giơ pH tăng tơi 7,6 - 7,8.

Thưc tế pH co ảnh hưởng nhiều tơi tích tụ Enzyme, vì thế trong sản xuất ngươi ta sử

dụng acid hoặc amoniac đê điều chỉnh, giữ cho pH luôn trong giơi han tối ưu.

Cung cấp oxy

Trong quá trình phát triên va tích tụ Enzyme, nấm mốc rất cần oxy. Trong sản xuất

sinh hoc, sư phát triên của tế bao va tích tụ Enzyme co liên quan mât thiết tơi sư co mặt của

oxy.

Khi nuôi cấy theo phương pháp bề mặt, nấm mốc dễ dang tiếp xúc vơi oxy của không

khí qua sợi nấm va mixen. Vì thế canh trương phải xốp, giúp cho nấm mốc tao nhiều sợi va

tích tụ Enzyme. Nếu môi trương dính bết, không khí ít tiếp xúc thì sẽ xảy ra hô hấp yếm khí,

ảnh hưởng xấu đến tích tụ Enzyme. Vì vây ở mỗi giai đoan của sư phát triên, tùy vao lượng

oxy cần cho quá trình trao đổi chất va lượng nhiêt nấm mốc tỏa ra ma điều chỉnh lượng không

khí vao phòng nuôi cho thích hợp.

Yêu cầu về lượng không khí va cung cấp oxy trong môi trương lỏng co những khác

biêt. Yêu cầu đặt ra la phải lam sao đê oxy của không khí hòa tan vao canh trương cang nhiều

cang tốt. Trong canh trương lỏng tế bao nấm mốc phân tán trong dịch thê, sư tiếp xúc của

chúng vơi oxy phải thông qua canh trương – khuấy va sục khí la biên pháp tốt đê oxy co thê

hòa tan vao dung dịch. Lượng oxy hòa tan trong canh trương phụ thuộc vao rất nhiều yếu tố:

nhiêt độ, áp suất, công nghê sục khí cũng như ham lượng va tính chất của các chất hòa tan

trong dung dịch.

- 32 –

Page 33: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

C. Ứng dụng Enzyme AmylaseAmylase la nhom Enzyme được ứng dụng trong nhiều lĩnh vưc như: công nghê sản

xuất rượu bia, công nghê thưc phâm…đặc biêt la trong lĩnh vưc sản xuất bia. Trong lĩnh vưc

sản xuất bia Amylase được sử dụng đê đương hoa tinh bột thanh maltose, glucose dùng lam

cơ chất cho quá trình lên men bia.

+ Trong công nghiêp sản xuất rượu bia (giai đoan đương hoá tinh bột )

+ Trong công nghiêp sản xuất tương , mach nha , mât, đương glucose ….

+ Từ tinh bột co thê lam cơm rượu lam thức ăn cho gia súc rất giau chất dinh dưỡng

+ Amylase còn được ứng dụng trong sản xuất lam bánh mì , lam cho bánh nở xốp

thơm ngon hơn .

+ Trong công nghiêp dêt chế phâm Enzyme Amylase còn dùng đê rũ hồ vải la tây lơp

hồ bột trên mặt vải. Lam cho vải mềm mịn , dễ tây trắng dễ bắt mau khi nhuộm .

+ Trong công nghiêp chế biến dược phâm

+ Trong công nghiêp sản xuất bột ngot

I. Ứng dụng trong sản xuất Bia

Bia la loai đồ uống co độ cồn thấp, giau dinh dưỡng. Ngoai viêc cung cấp một lượng

calori khá lơn, trong bia còn chứa một hê Enzyme khá phong phú, đặc biêt la nhom Enzyme

kích thích tiêu hoa

Nguyên liêu sử dụng : Ngũ cốc , hoa Houblon, nươc , Nấm men, chất phụ gia

Các chủng vi sinh vât sử dụng:

+ Saccharomyces cerevisisae ( Lên men nổi)

+ Saccharomyces cerevisidae (Lên men chìm)

Tinh bột la thanh phần chiếm vị trí số một của hat đai mach cả về số lượng lẫn vai trò

của no trong sản xuất bia. Trong công nghê sản xuất bia, ngươi ta thương sử dụng Enzyme

Amylase co trong mầm đai mach.

Ngoai ra, còn sử dụng các Enzyme khác co trong mầm đai mach đê thủy phân va

chuyên hoá các chất không tan sang trang thái tan như chuyên protein, cellulose… sang

amino acid va glucose .

Các quá trình công nghê nay đã được thưc hiên ở nhiều nươc trên thế giơi. So vơi các

loai Enzyme Amylase từ các nguồn khác, Amylase từ thoc đai mach đã được nảy mầm được

sử dụng vơi số lượng nhiều nhất hiên nay.

- 33 –

Page 34: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

Quá trình hat đai mach nảy mầm la quá trình sinh tổng hợp Enzyme Amylase va nhiều

Enzyme khác

Nhơ sư tổng hợp ra những Enzyme nay, hat tiến hanh quá trình tư phân hủy tinh bột,

protein va các hợp chất khác đê cung cấp nguyên liêu va năng lượng cho hat nảy mầm

Enzyme Amylase tác động vao giai đoan đương hoa:

Biến đổi tinh bột đã qua giai đoan dịch hoa thanh Dextrin va Maltose tác động tao

Dextrin hoa, - Amylase tác động tao mantose.

a-Amylase

Tinh bột Dextrin + maltose + glucose

Thủy phân a-1,4 của amylose

-Amylase

Tinh bột Maltose + - Dextrin

(Glucogen)

Trong gian đoan lên men tiếp theo, các chất đương, dextrin co phân tử thấp sẽ được

chuyên hoa thanh rượu etylic, CO2 va một số sản phâm phụ khác tao thanh bia theo yêu cầu

ky thuât va chất lượng sản phâm.

1. Đường hóa nguyên liệu:

a. Chuẩn bị nguyên liệu:

Malt la nguyên liêu chính cung cấp tinh bột va Amylase cho đương hoa.

Malt: la tên goi ngũ cốc nảy mầm ( Đai mach, tiêu mach, thoc gao, lúa mì đen, thoc

nếp…). Trong sản xuất bia, ngươi ta dùng chủ yếu la đai mach nảy mầm. Hat đai mach la

nguồn cung cấp nguyên liêu cho đương hoa , tao đương cho sư lên men về sau .

Trong quá trình nảy mầm của hat sẽ tích tụ được nhiều men mơi, tăng hoat tính hang

loat men va Amylase tăng hoat tính đáng kê, cần thiết cho quá trình đương hoa.

Hoat lưc của α-Amylase co thê ghi nhân được vao những thơi điêm đầu tiên của quá

trình ươm mầm, còn đến ngay thứ ba hoặc ngay thứ tư thì hoat lưc của chúng sẽ tăng một

cách đáng kê. Thơi gian đê α-Amylase đat được hoat lưc cưc đai phụ thuộc vao nhiêt độ ươm

mầm. Ví dụ ở nhiêt độ 12 – 140C hoat lưc đat cưc đai sau 11 – 12 ngay đêm, nếu ở nhiêt độ

18 – 200C hoat lưc đat cưc đai sau 6 – 7 ngay đêm. Còn nếu nhiêt độ 25 – 280C thì chỉ cần sau

4 ngay la Enzyme nay đat được hoat độ tối đa.

Ngoai Amylase hoat độ của protease, sitase, maltase, phosphatase cũng tăng lên.

Quá trình oxy hoa – khử lượng men tao thanh tâp trung phần lơn ở gần phôi va nội

nhũ. Phần trên nội nhũ chứa 25% lượng men co trong malt. Trong quá trình nảy mầm co một

- 34 –

Page 35: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

số quá trình sinh hoa xảy ra như sau: Thủy phân một phần tinh bột ( 20 – 25% ) ra đương đơn

giản hơn. Đương oligo - polysaccharide co bị phân giải một phần thanh monosaccharide va

trisaccharide. Lipase thủy phân một phần lipid thanh acid béo va glycerine

Do viêc tao thanh acid hữu cơ va vô cơ nên độ chua của hat nay mầm tăng cao , pH

5,6 – 5,9.

b. Đường hóa:

Đương hoa la công đoan sản xuất bia rất quan trong, trong đo lượng đương được tao

thanh sẽ quyết định khả năng lên men va chất lượng bia sau nay. Chính vì thế, nhiều nha máy

bia trên thế giơi đã cho thêm Enzyme vơi số lượng lơn trong giai đoan nay. Các Enzyme vao

trong giai đoan nay la những Enzyme vi khuân chịu nhiêt.

Biến đổi sinh hoa của quá trình đương hoa la thủy phân tinh bột thanh dextrin va

đương đơn giản (maltose, glucose…) dễ tan va lên men dươi tác dụng của Amylase trong

malt, ở nhiêt độ va pH tối ưu .

Co quá trình thủy phân protid – peptid , peptone, acid amin hòa tan được trong dung

dịch nhơ Enzyme protease, peptidase co trong malt.

Cellulose, peptin cũng bị thủy phân, tao thanh sản phâm hòa tan được trong dung dịch,

tamin bị oxy hoa tao ra Flobafel tao thêm mau cho bia

Malt xay nhỏ trộn vơi nươc thanh dịch hồ, nâng nhiêt độ lên 60 – 700C giữ trong 30

đến 40 phút, sau đo nâng lên nhiêt độ 750C va giữ ở nhiêt độ nay cho đến khi đương hoa xong

(PH 4,6 - 5,8 )

Hiên nay co nhiều phương pháp đương hoa, nâng nhiêt độ nhiều đợt 2 - 3 lần hoặc

nâng nhiều đợt từng phần riêng rồi pha trộn lẫn nhau

Vơi nguyên liêu fi-malt giau bột (ngũ cốc) trươc khi đương hoa va trộn malt cần xay

nhỏ trộn nươc nấu sơ bột thanh hồ hoặc cháo loãng, dung dịch đương hoa goi la dịch đương

maltose, loc xong ta co nươc “mout”. Nươc “mout” được đun sôi vơi hoa houblon ( 18

-26g/10 lít bia ở Viêt Nam) .

Trong nươc “mout”, sau khi đương hoa co chứa 90% la các chất Carbohydrate, trong

số nay co đến 75% đương co khả năng lên men. Phần còn lai 25% la các loai dextrin mach

thẳng va mach nhánh. Trong nhiều trương hợp, lượng đương tao thanh không đat được mức

độ trên do nhiều nguyên nhân. Trong đo nguyên nhân chính la chất lượng malt kém. Co ba

cách đê lam tăng lượng đương trong nươc “mout”:

+ Kéo dai thơi gian đương hoa

+ Sử dụng thêm đương

+ Sử dụng Enzyme đê đương hoa hết lượng tinh bột

- 35 –

Page 36: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

Trươc đây ngươi ta thương áp dụng hai cách trên. Sau nay, viêc sử dụng Enzyme

thương được sử dụng hơn. Ngươi ta thương sử dụng các loai chế phâm Enzyme sau:

Các loại Enzyme thủy phân tinh bột sử dụng trong sản xuất bia

Loại Enzyme và vi

sinh sản xuất

Điều kiện sử dụng Kiểu tác động và

sản phẩm tạo rapH 0C

Amylase vi khuân

a) B.subtillis

b) B.licheniformis

6,5

6,5

85

105/95

Endo, nối α-1,4

Dextrin

α-Amylase nấm mốc

Asp.orysee 5,0 55

Endo, nối α-1,4

Maltoz

Amylglucosidase

Asp.niger

4,3 6,0 Exo, nối α-1,4; α-1,6

Glucoz

Pullulnase

Loai Bacillus

4,3 60 Endo, nối α-1,6

Dextrin

Glucose isomerase

B.coaglucanz

8,0 60 Endo, nối α-1,4

Glucoz + Fructoz

Các loai Enzyme khi cho thêm vao trong sản xuất bia thương nhằm vao những mục đích sau:

+ Nâng cao chất lượng dịch đương hoa

+ Nâng cao khả năng lên men bia

+ Nâng cao chất lượng va ổn định chất lượng bia.

+ Giảm giá thanh sản phâm khi tiến hanh thay malt bằng những nguyên liêu phi malt.

Những ưu điêm của Enzyme từ nguồn VSV được sử dụng trong sản xuất bia như sau:

+ Các chế phâm Enzyme từ VSV thương co hoat tính xúc tác rất manh va chứa khá

đầy đủ các loai Enzyme cần thiết cho sư chuyên hoa tinh bột thanh các loai đương, đặc biêt la

tao ra được loai đương co khả năng lên men vơi số lượng lơn.

+ Các chế phâm Enzyme từ VSV thương co khả năng hoat động ở nhiêt độ rất cao.

Điều nay rất thuân lợi cho viêc vân hanh quá trình dịch hoa va đương hoa.

2. Lên men bia

- 36 –

Page 37: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

La giai đoan quan trong quyết định cho chất lượng bia va hiêu suất sản xuất. Cơ sở

sinh hoa ( Saccharomyces cerevisiae )

C 6H 12O 6 C 2H 5OH + CO2

Quá trình tao acid hữu cơ va tao rượu cao tác dụng vơi nhau tao ra ester ảnh hưởng

đến mùi vị bia.Trong quá trình lên men PH giảm dần , lúc đầu dịch lên men 5,3 -5,6 sau lên

men chính còn 4,2 – 4,4.

Quá trình sinh lý đặc trưng trong giai đoan đầu thơi kỳ lên men la sinh trưởng , tăng

sinh khối.

II. Ứng dụng trong sản xuất bánh mì:

Các chế phâm Enzyme tinh khiết được dùng đê tăng cương va điều chỉnh công nghê

của nhiều loai sản phâm trong đo co sản xuất bánh mì. Nguồn Enzyme thương sử dụng la

malt. Tuy nhiên trong những năm gần đây, nguồn nguyên liêu malt dần dần được thay thế

bằng nguồn nguyên liêu từ nấm sợi, trong đo co Amylase lam tăng chất lượng bánh mì. Chế

phâm Enzyme từ nấm sợi chủ yếu thu nhân từ Asp.orysee co pH tối ưu la 4,5 – 5,5.

Trong công nghiêp sản xuất bánh mì Enzyme Amylase co tác dụng lam giảm độ dính,

tăng độ đan hồi của bột nhao, tăng mùi thơm, tăng nhanh thê tích bánh va rút ngắn thơi gian

nhao α-Amylase của nấm sơi, chịu acid hơn va nhay cảm vơi nhiêt độ hơn la α-Amylase của

hat va của vi khuân. Sư tác động tương hỗ khả năng chuyên hoa của Enzyme cho vao trong

quá trình chế biến va sư hoat động của nấm men sẽ lam tăng nhanh chất lượng bánh va đảm

bảo được những mục đích trên.

Nhiêt độ thích hợp đối vơi tác dụng của α-Amylase nấm sợi la 500C va bị ức chế ở

nhiêt độ 65 - 680C. Do hoan toan bị ức chế ở các giai đoan khác nhau của quá trình nương nên

α-Amylase nấm mốc không kịp phát huy tác dụng dextrin hoa tinh bột va vì vây không lam

giảm chất lượng ruột bánh. Đồng thơi α-Amylase nấm sợi lai co tác dụng đương hoa va tao

khí manh nên rút ngắn được quá trình chuân bị bột nhao va lam chất lượng bánh được tốt hơn.

Khi ta sử dụng chế phâm Enzyme từ nấm sợi Asp.orysee hay Asp.awamori, lượng

đương khử va các amino acid tư do tăng lên. Đây chính la nguyên nhân chính dẫn tơi sư tao

thanh mau va mùi trong sản xuất bánh mì.

Ý nghĩa quan trong của viêc sử dụng chế phâm Enzyme trong sản xuất bánh mì la khi

ta sử dụng Enzyme, nhơ hoat động của no ma lượng đương được tao thanh từ từ, không tâp

trung quá nhiều ở giai đoan đầu hoặc ở giai đoan cuối của quá trình nhao bột. Chính vì thế,

Enzyme như một chất điều hòa rất co hiêu quả cho quá trình lên men, tao CO2 trong suốt quá

- 37 –

Page 38: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

trình ky thuât. Như vây, ở một goc độ nao đo ta sử dụng Enzyme trong sản xuất bánh mì như

một yếu tố điều khiên ky thuât cho quá trình sản xuất nay.

Dextrinase va maltose của nấm sợi co tác dụng hỗ trợ cho α-Amylase. Dextrinase thủy

phân các dextrin cuối cùng cho đến maltose. So vơi β-Amylase thì dextrinase tao thanh đương

nhiều hơn. Maltose thủy phân dextrin va maltose đến glucose.

Hoat độ của Enzyme được đặc trưng bằng lượng đối chất bị thủy phân ứng vơi 1 gram

chế phâm Enzyme trong 1 đơn vị thơi gian.

III. Ứng dụng trong sản xuất Siro:

Enzyme Amylase được ứng dụng trong giai đoan thủy phân tinh bột của quy trình sản

xuất siro.

Trong phương pháp thủy phân bằng acid va Enzyme. Enzyme Amylase la Enzyme

quan trong đê chuyên hoa tinh bột đương.

Enzyme α-Amylase tao maltose từ Asp.orysee.

Enzyme β-Amylase tao maltose từ malt đai mach.

Quá trình đương hoa xảy ra ở pH 4,8 - 5,2, nhiêt độ 55 - 600C, thơi gian phản ứng đến

2 ngay.

1. Siro maltose:

Siro maltose được sản xuất chủ yếu bằng phương pháp Enzyme sử dụng duy nhất

Enzyme Amylase tao maltose.

Trong quy trình đặc trưng, dung dịch cơ chất 35 - 45% chất khô DE 10-20 được

đương hoa bằng Enzyme tao maltose. Trong trương hợp nay pH = 5, nhiêt độ 50 - 550C, trong

24 - 48h. Nồng độ maltose trong sản phâm thu được khoảng 40 - 60%. Lượng cao hơn 80%

maltose co thê thu được nhơ sử dụng Enzyme thủy phân liên kết nhánh trong quá trình đương

hoa đê thủy phân các liên kết α-1,6 tao thêm đoan mach thẳng lam cơ chất cho Amylase tao

maltose.

2. Sản xuất siro giàu fructose HFS:

Hiên nay, các nươc châu Âu va châu My sản xuất siro đương fructose từ bột bắp bằng

phương pháp Enzyme phát triên rất manh. Theo phương pháp nay, phôi bắp được xử lý bằng

SO2 va vi khuân lactic đê hat tinh bột mềm ra khỏi khối bột bằng ly tâm. Enzyme chỉ được sử

dụng sau khi bột đã hòa vao nươc.

Đặc tính Enzyme từ các nguồn VSV khác nhau

- 38 –

Page 39: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

Stt Enzyme Nguồn Enzyme Khoả

ng pH

Khoảng

nhiệt độ

pH,

nhiệt độ

phổ biến

Chất

hoạt

hóa

Chức năng

1 α-

Amylase

nấm sợi

Asp.niger

Asp.orysee

Asp.awamori

4-6 50-70 4,5-6,5 Thủy phân

han chế tinh

bột

2 α-

Amylase

vi khuân

ưa âm

Bac.subtilis

Bac.amylo

liquefaciens

6-7 40-80 6-7,5 Ca2+ Thủy phân

han chế tinh

bột

3 α-

Amylase

vi khuân

ưa nhiêt

Bac.licheniformis

Bac.stearothermo

-philus

5,5-6,5

4,5-6,5

90-120 5,8 ; 100

6 ; 115

Ca2+ Thủy phân

tinh bột ở t0

cao

4 β-

Amylase

Bac.polymyxa 4,7 55-75 5 ; 60 Tao siro co

DE thấp

5 Pullulase Bacillus sp 3,5-4,5 55-65 4 ; 60 Ca2+ Phân cắt

mach nhánh

6 Amyloglu

co-sidase

Asp.niger 3-4,5 55-65 4 ; 60 Đương hoa,

phân cắt lk

1,4 glucoside

HFS được sản xuất quy mô lơn từ những năm 1970 sử dụng α-Amylase bền nhiêt của

hãng Novo trong quá trình dịch hoa va glucose-isomerase cố định đê chuyên hoa glucose

thanh fructose.

Glucose-isomerase được cố định va được tao thanh các hat co kích thươc trong

khoảng 0,3 - 1,0 mm.

Enzyme cố định được nhồi vao các cột co chiều cao khoảng 6m, đương kính 1,5m va

tiếp xúc vơi dung dịch glucose DE 93 - 96 co nồng độ chất khô 40 - 60%.

Trong quá trình phản ứng E cố định mất dần hoat tính, cột phản ứng thông thương

phải thay bằng Enzyme mơi khi glucose-isomerase bị mất đi khoảng 12,5% hoat tính. Cột

thủy phân bền vững nhất trong thưc tế co thê sử dụng trong 200 ngay.

3. Siro chứa đường oligo khác:

- 39 –

Page 40: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

Sản phâm siro chứa 50 - 72% maltotetrose được sản xuất bằng quá trình thủy phân

liên tục sử dụng hê Enzyme Amylase tao DP4 cố định từ Pseudomonas stutzeri

4. Sản xuất siro và đường tinh thể:

Quá trình đương hoa:

Trong quá trình thủy phân bằng Enzyme, dịch sau khi dịch hoa co nồng độ chất khô

30 - 35%, pH 4 - 4,5 nhiêt độ 600C được cho phản ứng vơi Glucoamylase. Quá trình đương

hoa được tiến hanh gián đoan hoặc liên tục trong các thùng phản ứng lơn dung tích từ 200

ngan tơi vai triêu lit ở quy mô công nghiêp. Tùy thuộc vao nồng độ Enzyme sử dụng ma thơi

gian phản ứng co thê kéo dai từ 1 - 4 ngay. Cho tơi khi đat được nồng độ glucose cao nhất.

Nồng độ glucoamylase ảnh hưởng trưc tiếp tơi thơi gian phản ứng, tăng gấp đôi nồng độ

Enzyme sẽ giảm một nửa thơi gian đat đến lượng glucose cao nhất.

Nồng độ cơ chất thấp lượng maltose va isomaltose sinh ra sẽ giảm dẫn đến hiêu suất

thu glucose sẽ tăng, theo nhiều nghiên cứu của Hebecta (1993) : hiêu suất thu glucose đat 98,8

; 98,2 ; 97,5 ; 96,9% khi nồng độ chất khô của cơ chất ban đầu tương ứng la 10, 15, 20, 25%,

tuy nhiên nồng độ cơ chất thấp lai dễ gây nhiễm khuân va tăng chi phí cô đặc sản phâm.

Maltulose: 1-0-α-D-gluconopyranosyl-D-fructose được tao ra trong dung dịch thủy

phân ở giá trị pH cao trong quá trình dịch hoa gốc glucose cuối cùng, một đoan Oligo bị

chuyên thanh fructose do phản ứng isomer hoa, sư co mặt của fructose ngăn chặn sư thủy

phân liên kết α-1,4 của glucoamylase trong giai đoan đương hoa va tao ra maltulose trong sản

phâm sau thủy phân. Đê tránh hiên tượng nay, pH của quá trình dịch hoa cần được giữ ở giá

trị 6,0 hoặc thấp hơn. Ở pH cao maltulose co thê tao ra gây giảm hiêu suất thu glucose, các

đương oligo DP3 va cao hơn còn lai trong dung dịch sau thủy phân thương phân nhánh va vì

thế kho bị thủy phân tiếp tục bởi glucoamylase. Hiêu suất glucose co thê được nâng cao nhơ

sử dụng pullulanase từ β-megaterium trong giai đoan đương hoa. Sử dụng Enzyme co 2 ưu

điêm sau: các oligo mach nhánh co thê bị thủy phân nhanh hơn, lượng glucose Amylase cần ít

hơn dẫn tơi giảm các phản ứng ngược tao ra isomaltose nhơ vây lượng glucose tăng lên

khoảng 0,5 - 1,5%.

Amylase từ Bacillus.megaterium (tên thương mai la megatex) cũng thủy phân các

đương oligo mach nhánh thanh Panosyl sau đo chuyên thanh glucose đê tao ra DP4 mach

thẳng, đương oligo nay dễ dang bị thủy phân bởi glucoamylase thanh glucose. Kết quả thơi

gian phản ứng va nồng độ glucoamylase sử dụng giảm, lượng isomaltose va các oligo mach

dai tao ra ít hơn, lượng glucose tăng 1,0%, pH phản ứng khi sử dụng glucoamylase kết hợp

vơi pullulanase va Amylase từ B.megaterium tương ứng la 4,5 - 4,8 va 5,0 - 5,2.

Quá trình thủy phân liên tục:

- 40 –

Page 41: Tieu Luan Enzym Amylase

Đương hoa

Lam nguội

Nấu chín ở nhiêt độ cao

Nguyên liêu chứa tinh bột

Amyloglucosidase hoat động ở 550C

Amylase hoat động ở 550C

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

Enzyme sử dụng la amyloglucosidase, từ Asp.niger, ở 550C va pH 4,5 vơi nồng độ

0,5% thê tích cao hơn 15 lần so vơi nồng độ Enzyme sử dụng trong thiết bị gián đoan vơi thơi

gian thủy phân khoảng 40 - 70h. Vơi thơi gian phản ứng trên mang la 1h, hằng số KM la

562g/l, cao hơn 2 - 7 lần so vơi KM gián đoan.

IV. Ứng dụng trong sản xuất Cồn:

Nguyên liêu chủ yếu ma các nha máy rượu nươc ta thương dùng la sắn, sau đo la ngô

va một phần gao hoặc tấm. Đối vơi sản xuất rượu thì thanh phần quan trong nhất la gluxit lên

men được, gồm tinh bột va một số đương. Trong đa số gluxit noi chung thì tỷ lê giữa H va O

đều tương tư như trong nươc. Ví dụ ramnose – C6H12O5.

* Vai trò của α-Amylase va -Amylase trong sản xuất cồn từ hydro carbon:

- Trươc đây ngươi ta dùng Enzyme Amylase của malt, nhưng ngay nay đã thay thế bằng

Enzyme Amylase của nấm sợi.

- Trong sản xuất cồn từ nguyên liêu chứa tinh bột, Enzyme Amylase được sử dụng ở các giai

đoan đương hoa:

+ Chuyên hoa tinh bột bằng α-Amylase đê tao thanh dextrin.

+ Chuyên hoa dextrin bằng -Amylase hay amyloglucosidase đê tao ra đương co khả

năng lên men.

Sơ đồ Quá trình chuyển hóa tinh bột

+ Quá trình đương hoa đong vai trò quyết định đến khả năng lên men va hiêu suất cồn

thu được. Các chế phâm Enzyme được sử dụng trong sản xuất cồn bao gồm những chế phâm

thô được thu nhân từ phương pháp nuôi cấy bề mặt, nuôi chìm hoặc các chế phâm đâm đặc,

tinh khiết. Chủ yếu la sử dụng chế phâm dang thô vì tính chất kinh tế.

- 41 –

Page 42: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

+ Vì sử dụng chế phâm dang thô, do đo đê tránh các phản ứng không mong muốn

trong quá trình đương hoa, trươc khi đương hoa phải xác định hoat tính Enzyme của từng loai

Enzyme từ đo điều chỉnh hoat động cuả chúng.

+ Trong giai đoan dịch hoa Enzyme α-Amylase tham gia thưc hiên các phản ứng sinh

hoa cần thiết va quyết định đến hiêu suất sản xuất cồn. Trong khi đo cũng trong giai đoan nay

Enzyme -Amylase lai tao ra các sản phâm không mong muốn, lam cản trở quá trình lên men.

+ Trong giai đoan đương hoa dịch đương, Enzyme α-Amylase tham gia thưc hiên các

phản ứng sinh hoa cần thiết va quyết định đến hiêu suất sản xuất cồn. Còn Enzyme -

Amylase tham gia những biến đổi cơ bản cơ chất đê tăng cương quá trình chuyên hoa cơ bản.

+ Khi thủy phân tinh bột, Enzyme α-Amylase tác động vao liên kết α-1,4 glucoside

va sản phâm tao ra la mantose va dextrin ma mach của chúng gần bằng C6. Các dextrin sau đo

sẽ phân hủy chủ yếu theo

o C6 C5 + C1.

o C7 C6 + C1 hay C5 + C2.

o C8 C6 + C2 hay C5 + C3.

+ Enzyme α-Amylase của vi khuân thủy phân tinh bột tao ra lượng glucose va maltose

theo tỷ lê 1 : 5,45. Enzyme α-Amylase của nấm sợi thủy phân tinh bột tao ra lượng glucose

va maltose theo tỷ lê 1 : 3,79. Enzyme α-Amylase của vi khuân va nấm sợi đều không co khả

năng phân giải α-1,6 glucoside của cơ chất.

Như vây, vai trò cơ bản của α-Amylase trong sản xuất rượu, cồn la lam dịch hoa

nhanh ở giai đoan nấu va cả ở giai đoan đầu của sư đương hoa, dextrin hoa va tích tụ đương.

* Vai trò của glucoamylase:

Glucoamylase thủy phân liên kết α-1,4 glucoside trong các polysaccharide, chúng liên

tiếp phân cắt các gốc glucose không khử trong mach polysaccharide. Ngoai ra glucoamylase

còn co khả năng phân cắt liên kết α-1,6 glucoside. Sản phâm cuối cùng tao thanh la glucose.

V. Ứng dụng trong sản xuất Bánh kẹo

Mục đích của viêc sử dụng Enzyme vao sản xuất các loai bánh quy la lam tăng mùi va vị

bánh, khi chế biến bột thanh các loai bánh quy các Enzyme protease va Amylase của bột hoat

động lam tăng ham lượng các amino acid tư do va lam tăng lượng đương khử. Đương khử va

các amino acid tư do co trong khối bột sẽ cùng tham gia vao các phản ứng oxy hoa khử va kết

quả tao cho bánh quy co mùi, vị mau hấp dẫn.

- 42 –

Page 43: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

Tuy nhiên nếu chỉ tân dụng lượng Enzyme co sẵn trong tinh bột thì phản ứng trên xảy ra

không manh, nhất la khi sử dụng loai bột xấu đê sản xuất bánh. Do đo ngươi ta thương bổ

sung thêm Enzyme protease va Amylase vao chế biến bột trong quá trình sản xuất bánh quy.

Khi đo lượng đương khử va lượng amino acid tư do sẽ tăng lên, phản ứng oxi hoa khử cũng

được tăng cương.

VI. Ứng dụng trong sản xuất glucose và Mật:

Chúng ta đã biết từ tinh bột co thê thu được các phâm vât đương khác nhau khi thủy

phân tinh bột bằng acid cũng như bằng Enzyme Amylase sẽ thu được mât. Mât glucose hay

mât maltose thương được dùng trong sản xuất bánh kẹo va trong sản xuất các sản phâm cho

trẻ em va ngươi bênh.

Hiên nay nhiều nươc như: Nhât, My.… đã sản xuất glucose đi từ tinh bột bằng

Enzyme glucoamylase, nhưng trong các chế phâm Enzyme glucoamylase luôn luôn chứa cả

glucozyltransferase do đo sẽ lam giảm tính chất của glucose, lam cho glucose kho kết tinh va

ảnh hưởng xấu đến chất lượng thưc phâm. Vì vây tốt hơn hết la nên chon những chủng nấm

mốc không tao ra glucozyltransferase (ta co thê hấp phụ no bằng đất sét chua hoặc bằng cách

khử hoat tính của no bằng acid hoặc kiềm)

Glucoamylase bền trong một khoảng pH rộng, những nấm mốc chứa nhiều

glucoamilase như Asp.warner, Rhizopus, đặc biêt la Rhizopus ở Nhât đã sản xuất chế phâm

glucoamylase từ canh trương bề mặt của nấm mốc nay.

VII. Ứng dụng trong chế biến thức ăn gia súc:

Trong chế biến thức ăn gia súc, thanh phần ngũ cốc chiếm một khối lượng rất lơn.

Trong khối lượng nay, thanh phần tinh bột rất cao. Ðê tăng hiêu suất sử dụng năng lượng từ

nguồn tinh bột, ngươi ta thương cho thêm Enzyme Amylase vao. Enzyme Amylase sẽ tham

gia phân giải tinh bột tao thanh đương, giúp cho quá trình chuyên hoa tinh bột tốt hơn.

VIII. Ứng dụng trong công nghiệp dệt:

Trong công nghiêp dêt, ngươi ta thương sử dụng Enzyme Amylase của vi khuân đê tây

tinh bột va lam cho vải mềm. Trong vải thô thương chứa khỏang 5% tinh bột va các tap chất

khác. Do đo, khi sử dụng chế phâm Enzyme Amylase của vi khuân vải sẽ tốt hơn. Ngươi ta

thương sử dụng lượng chế phâm Amylase khỏang 0,3 - 0,6 g/l dung dịch va thơi gian xử lý 5 -

15 phút ở nhiêt độ 900C.

- 43 –

Page 44: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

Tuy nhiên ngoai chế phâm Enzyme Amylase co nguồn gốc từ vi khuân, hiên nay

ngươi ta đã quan tâm đến viêc sử dụng Amylase từ nấm sợi. Cho đến nay co rất 

nhiều nươc đã sử dụng Enzyme trong công nghiêp dêt đê tăng khả năng canh tranh các hang

vải, sợi. Các nươc sử dụng lượng Enzyme Amylase nhiều nhất trong lĩnh vưc nay la My,

Nhât, Pháp, Ðan Mach.

Một số loại Enzyme Amylase được sử dụng trong công nghiêp dêt

Stt Loại Enzyme Khoảng pH

hoạt động

Nhiệt độ tối

ưu

Chất hoạt hóa, chất

làm ổn định

1 α-Amylase của malt 4,5 – 5,5 55- 65 Ca2+

2 Amylase pancreatin 6,7 – 7,5 45 – 50 NaCl, Ca2+

3 α-Amylase nấm sợi 4,5 – 5,5 55 – 65 Ca2+

4 α-Amylase vi khuân 5,5 – 7,5 75 – 85 NaCl, Ca2+

5 α-Amylase vi khuân chịu nhiêt 5,0 – 7,0 90 - 105 NaCl, Ca2+

Tài Liệu Tham Khảo

- 44 –

Page 45: Tieu Luan Enzym Amylase

Nhom 4 Enzyme AmylaseLơp 08DTP06

1. Công nghệ Enzyme – Nguyễn Đức Lượng . Nha xuất bản Đại học Quốc Gia

Tp.HCM – 2008

2. Công nghệ vi sinh-Tập 2: Vi sinh vật Công Nghiệp – Nguyễn Đức Lượng.

Nha xuất bản Đại Học Quốc Gia Tp.HCM – 2008

3. Công nghệ lên men ứng dụng trong Công Nghệ Thực Phẩm – Bùi Ái. Nha

xuất bản Đại Học Quốc Gia Tp.HCM – 2008

4. Động lực các quá trình xúc tác sinh học – Trần Đình Toai, Nguyễn Thị Văn

Hân. Nha xuất bản Khoa Học – Kỹ Thuật – 2005

5. Tinh bột sắn và các sản phẩm từ tinh bột sắn – Hoang Kim Anh, Ngô Kế

Sương, Nguyễn Xích Liên. Nha xuất bản Khoa Học – Kỹ Thuật – 2005

6. Công nghệ sản xuất Malt và Bia – Hoang Đình Hoai. Nha xuất bản Khoa

Học – Kỹ Thuật – 2005

7. Công nghệ sản xuất kiểm tra cồn etylen – Nguyễn Đìng Thương. Nha xuất

bản Khoa Học – Kỹ Thuật – 2005

8. Hóa học Thực Phẩm – Hoang Kim Anh. Nha xuất bản Khoa Học – Kỹ Thuật

– 2007

9. Hóa sinh học - Pham Thị Trân Châu, Trần Thị Áng. Nha xuất bản Giáo dục

Việt Nam.

10. Enzyme và xúc tác sinh học – Nguyễn Hữu Chấn. Nha xuất bản Y học –

1983

11. http://www.biotopics.co.uk/

12. http://www.allsands.com/

13. http://www.nhasinhhoctre.com/

14. http://www.Enzymessentials.com

15. http://www.greatvistachemicals.com/

- 45 –