BÁO cáo học PHẦN ENZYME TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM tìm HIỂU QUY TRÌNH THU NHẬN ENZYME AMYLASE từ lúa

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ CẦN THƠ KHOA CƠNG NGHỆ SINH HĨA – THỰC PHẨM  BÁO CÁO HỌC PHẦN ENZYME TRONG CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM TÌM HIỂU QUY TRÌNH THU NHẬN ENZYME AMYLASE TỪ LÚA GVGD: Ths LÊ TRÍ Cần Thơ, 2022 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Cây lúa 1.1.1 Cấu trúc hạt lúa .2 1.1.2 Thành phần dinh dưỡng 1.2 Enzyme amylase 1.2.1 Định nghĩa .3 1.2.2 Phân loại 1.2.3 Đặc tính chế hoạt động 1.2.4 Cơ chất enzyme amylase 10 PHƯƠNG PHÁP THU NHẬN 12 2.1 Sơ đồ quy trình 12 2.2 Tinh enzyme amylase phương pháp sắc ký .13 ỨNG DỤNG CỦA ENZYME AMYLASE .13 3.1 Quá trình thuỷ phân tinh bột 13 3.2 Enzyme amylase công nghiệp rượu – bia .13 3.3 Enzyme amylase sản xuất bánh mì 14 3.4 Enzyme amylase số ngành công nghiệp khác 14 VAI TRÒ VÀ HIỆU QUẢ .15 TÀI LIỆU THAM KHẢO 16 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat LỜI MỞ ĐẦU Ở Viêt Nam trồng nơng nghiệp lúa (Oryza sativa) thuộc họ thân thảo (Graminae) loại lương thực quan trọng 1/2 dân số giới trồng phổ biến nhiều vùng đồng sơng Cửu Long tiềm lực ý nghĩa kinh tế lớn với gian sinh trưởng trung bình từ 75-250 ngày tùy theo chủng loại Ở nước ta phân thành hai loại lúa nếp lúa tẻ Việt Nam nước xuất lúa đứng hàng thứ hai giới Ngày nay, với phát triển vượt bật khoa học công nghệ, chế phẩm enzyme sản xuất ngày nhiều áp dụng hầu hết nhiều lĩnh vực như: công nghiệp thực phẩm, chăn nuôi, y dược phục vụ cho việc dưỡng nhan đa số phái đẹp giới Một số phải kể đến enzyme amylase lợi ích mà amylase mang lại ngành thực phẩm Alpha-amylase, dạng amylase với vị trí liên kết carbohydrate thứ cấp, loại enzyme quan trọng suốt thời kỳ sinh trưởng vịng đời hạt kín Trong lúa, isozyme alpha-amylase quan trọng hình thành hạt tinh bột dự trữ trình trưởng thành thúc đẩy tinh bột dự trữ để nuôi dưỡng phát triển Vì vậy, đề tài “Tìm hiểu q trình trích ly enzyme amylase từ mầm lúa (Oryza sativa) ” thực nhằm xác định số hoạt tính điều kiện trích ly mầm lúa thu nhận enzyme amylase Qua đó, giúp mở rộng nhiều hướng mới, góp phần làm gia tăng tiềm lực kinh tế lúa nói chung nâng cao chất lượng nơng sản Việt Nam nói riêng TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Cây lúa Cây lúa (Oryza sativa) thuộc họ thân thảo (Graminae) loại lương thực quan trọng 1/2 dân số giới trồng phổ biến nhiều vùng đồng sơng Cửu Long tiềm lực ý nghĩa kinh tế lớn với gian sinh trưởng trung bình từ 75-250 ngày tùy theo chủng loại Cây lúa loại lương thực vô phổ biến giữ vai trò quan trọng đời sống người Việt Nam Nó gắn bó với người dân ta từ lâu đời, thực phẩm quan trọng thiếu bữa ăn ngày lương thực xuất hàng đầu nước nhà 1.1.1 Cấu trúc hạt lúa Vỏ trấu: bao gồm hợp chất cellulose silic cấu tạo thành thường cứng với mục đích bảo vệ hạt chống phá hoại côn trùng sâu bọ hay mầm bệnh khác điều kiện thời tiết bất lợi Màu sắc vỏ trấu (vàng nhạt → vàng nâu) có thay đổi theo giống lúa Vỏ hạt: nội biểu bì đến tầng trung lớp bên lớp biểu bì, vỏ hạt có màu đỏ trắng đục bọc xung quanh hạt Nội nhũ: hạt lúa phần chiếm lớn nhất, chủ yếu glucid 90%, protein, vitamin Hình 1.1 Cấu trúc hạt lúa (nguồn: internet) Phơi: có chứa tử diệp nằm góc hạt ép sát vào bên nội nhũ quan để biến đổi chất dự trữ nội nhũ thành chất dinh dưỡng nhằm TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat cung cấp cho phát triển mầm Phơi hạt có protein, lipid, vitamin, đường hay enzyme khác Màng lúa: chiều cao khoảng 1/3 vỏ hạt Tùy vào giống lúa điều kiện canh tác mà độ dài màng lúa có khác Vỏ trấu hồng so với màng lúa lại có màu vàng nhạt 1.1.2 Thành phần dinh dưỡng Tùy theo điều kiện canh tác, giống lúa hay điều kiện đất đai mà thành phần dinh dưỡng hạt lúa khác Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng hạt lúa Thành phần dinh dưỡng Protein Tinh bột Lipid ( tổng số) (Nguồn Nguyễn Đức Lượng, 2004) Nước: hạt thóc nước vừa dạng tự vừa dạng liên kết Chất lượng hạt lúa phụ thuộc vào lượng nước lượng nước giảm hạt lúa già Protein: chiếm 8-9% Lượng protein bị biến tính thối hóa dần lúc bảo quản Khi kết hợp với nước, protein trương nở thành thể keo Lipid: chiếm 2% hàm lượng hạt Glucid: amylose amylopectin hai thành phần có tinh bột.Tùy thc vào giống lúa mà amylose anylopectin có thay đổi Gạo tẻ khoảng 19,5% amylose 81,5% amylopectin; nếp khoảng 0,7% amylose amylopectin 99,3% Cellulose hemicellulose chủ yếu vỏ trấu vỏ hạt, polysaccharide khơng thể tiêu hóa Vitamin: carotenoid, B6, PP, B1, B2, H, C, E Amino acid: sản phẩm trung gian dùng để tổng hợp thủy phân protein Enzyme: enzyme amylase: enzyme oxy hóa khử, α-amylase β-amylase, protease số enzyme khác Trong trình nảy mầm enzyme hoạt động mạnh tăng cao thúc đẩy cho phản ứng sinh- lý-hóa với sinh tổng hợp loại enzyme Các trình gần giống đại mạch, khác mức độ tạo thành enzyme tốc độ phản ứng TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 1.2 Enzyme amylase 1.2.1 Định nghĩa Amylase nhóm thuộc enzyme tiêu hoá thuỷ phân liên kết glycosidic tinh bột thành glucose, maltos dextrin hạn chế Nhiều enzyme hoạt động tinh bột oligosaccharise có nguồn gốc từ chúng, xúc tác phân giải liên kết glucoside nội phân tử polysaccharide có tham gia nước Ở nước bọt người có loại enzyme amylase gọi ptyalin số loài động vật có vú khác chó, mèo, ngựa lại khơng có diện amylase Ptyalin bắt đầu thuỷ phân tinh bột từ vùng miệng trình ruột non hoàn tất nhờ amylase tuyến tuỵ gọi amylopsin Amylase malt thủy phân tinh bột lúa mạch để tạo thành disaccharide làm chất trình lên men nấm men Hình 1.1 Cấu tạo enzyme amylase (nguồn: internet) Để cải thiện suất tiềm enzyme amylase, gen sinh vật phải đổi theo hai cách khác nhau: cải thiện dòng cổ điển cách đột biến có chọn lọc, hai sử dụng enzyme amylase tái tổ hợp tạo vi sinh vật sử dụng trình lên men chìm lên men trạng thái rắn Enzyme amylase có ứng dụng tiềm đa dạng chiếm khoảng 30% sản lượng enzyme giới Một khảo sát toàn diện tài liệu α-amylase, ß-amylase γ-amylase, cấu trúc chúng, đặc điểm chính, nguồn gốc khác thực vật, nấm, động vật vi sinh vật khía cạnh sản xuất khác nhau: lên men, bánh mì, dệt, giấy dược phẩm, amylase từ nấm cịn sử dụng rộng rãi cho ứng dụng thương mại hay ngành công nghiệp chế biến thực phẩm việc làm rõ khói mù nước trái cây, đồ uống có cồn, sản xuất xi-rơ glucose maltose, sản phẩm thực phẩm khác, bên cạnh ứng dụng quan trọng amylase công nghiệp tinh bột sản xuất đường từ tinh bột TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 1.2.2 Phân loại Amylase có sáu loại có ba loại phổ biến: α-amylase, γ-amylase β-amylase, dextrin-6-glucanhydrolase, amylopectin-6-glucanhydrolase oligodextrin-6glucanhydrolase (hay dextrinase) Amylase chia thành hai nhóm: endoamylase (enzyme nội bào) hoạt động phần bên phân tử chất, exoamylase (enzyme ngoại bào) ngược lại hoạt động đầu tận khơng có tính khử Do đó, gốc glucose đầu tận liên kết α-1, bị phân cắt α-amylase Endoamylase: α-amylase nhóm enzyme khử nhánh Có hai loại thuộc nhóm enzyme khử nhánh nhánh khử trực tiếp (pullulanase hay α-dextrin 6gluccanohydrolase), nhánh khử gián tiếp (amylo-1,6-glucosidase transglucosylase (hay oligo-1,6-glucosidase)) Các loại enzyme thủy phân liên kết bên chuỗi polysaccharide Exonuclease: β-amylase γ-amylase Đó loại enzyme thủy phân tinh bột từ đầu không khử chuỗi polysaccharide Amylase Exonuclease β-amylase Endoamylase γ-amylase Enzyme khử nhánh Khử trực tiếp α-amylase Khử gián tiếp α-dextrin 6-glucanohydrolase oligo-1,6-glucosidase (pullulanase) (transglucosylase) amylo 1,6-glucosidase Hình 1.2 Các loại enzyme endoamylase exoamylase Ở nguồn khác đặc tính thủy phân, thành phần, nhiệt độ hoạt động, pH tối ưu tính chất ổn định với nhiệt khác Amylase dễ tan nước dung dịch hay rượu lỗng Protein α-amylase có tính chất globulin acid yếu Có điểm đẳng điện thường nằm vùng có độ pH 4,2 – 5,7 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 1.2.3 Đặc tính chế hoạt động α-amylase α-amylase enzyme hydrolase xúc tác cho trình thuỷ phân liên kết α-1, 4glycosidic chất tinh bột cách ngẫu nhiên tạo glucose maltose endoenzym (enzyme nội bào) Bên cạnh α-amylase có khả phân hủy hồ tinh bột khả phân hủy hạt tinh bột nguyên vẹn α-amylase enzym có tầm quan trọng thiết yếu hoạt động thủy phân tinh bột hoạt động thực nhờ trình thủy phân Một hoạt động sản xuất xi-rô glucose fructose từ tinh bột (α-amylase xúc tác bước trình này) Trước đây, tinh bột thủy phân thành glucozơ phương pháp thủy phân axit Tuy nhiên có hạn chế điều kiện nhiệt độ cao hoạt động có tính axit cao Những hạn chế khắc phục cách thủy phân tinh bột enzyme để thu xi-rơ fructose cao Enzyme an tồn với môi trường tăng cường khả tẩy rửa để loại bỏ vết bẩn khó giặt Chúng phân hủy sinh học hoạt động điều kiện nhẹ so với chất xúc tác hóa học ưa chuộng chất xúc tác sau α-amylase có nhiều ứng dụng vào ngành cơng nghiệp Việt nam động lực thúc đẩy cho việc nghiên cứu sản xuất enzyme cách tối ưu tính an tồn tiện lợi  Đặc tính: - Trọng lượng phân tử α-amylase malt 59.000dkDa - Điểm đẳng điện vùng pH 4,2 – 5,7 - Dễ tan nước, dung dịch muối rượu loãng - Protein amylase có tính chất globuline có tính acid yếu - Mỗi phân tử α-amylase chứa 1-30 ngun tử gam Ca/mol, khơng 1-6 ngun tử gam/mol Ca góp phần tạo nên ổn định hình thành cấu trúc bậc enzym Khi bị tác động enzym phân giải protein tác nhân gây biến tính khác, Ca cịn có cơng dụng trì tồn cho enzyme Trường hợp Ca bị loại khỏi phân tử α-amylase hoàn toàn bị hết khả thủy phân chất Các amylase khác chịu nhiệt so với α-amylase Đặc tính có lẽ liên quan đến hàm lượng Ca phân tử - Tùy vào nguồn khác mà khả hoạt động điều kiện hoạt động α- amylase khác TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Ví dụ: pH tối thích cho hoạt động α-amylase từ đại mạch nảy mầm thóc nảy mầm 5,3 (hoạt động tốt khoảng pH 4,7 – 5,4) Cũng độ bền α-amylase nấm mốc tốt so với acid α-amylase malt Từ thấy pH tối thích α-amylase từ vi sinh vật khác so với α-amylase từ malt - Tuy nhiên pH nhiệt độ hai yếu tố ảnh hưởng đến độ bền α-amylase Ví dụ: Ở điều kiệu nhiệt độ 0°C pH=3,6, α-amylase malt bị hoạt tính hồn tồn Tuy nhiên nhiệt độ 58-60°C α-amylase mầm thóc malt hoạt động tốt Chính người ta thường đường hóa chất malt khoảng nhiệt độ từ 60-65°C để sản xuất rượu Bảng 1.2 Độ bền với nhiệt α-amylase từ malt (Miller, John Palmer) Nhiệt độ (0C) 65 70 75  Cơ chế: Hình 1.3 Cơ chế tác động α-amylase lên tinh bột TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat α-amylase trình thủy phân tinh bột bao gồm nhiều giai đoạn: - Trong tinh bột, enzyme phân cắt số liên kết tạo lượng lớn dextrin (phân tử thấp), dextrin tiếp tục bị thủy phân cho maltose glucose - Amylose bị phân cắt thành polyglucose (6-7 gốc glucose) tác dụng αamylase, sau polyglucose (6-7 gốc glucose) tiếp tục phân cắt thành chuỗi ngắn dần tạo thành maltose, maltotriose, maltotetrose Nếu thời gian tác dụng dài hơn, amylose 13% glucose 87% maltose sản phẩm trình thủy phân Tương tự cho α-amylase tác dụng lên amylopectin sản phẩm tạo 19% glucose, 72% maltose, bên cạnh cịn có dextrin (phân tử thấp) 8% isomaltose lí α-amylase khơng cắt liên kết 1,6-glucoside mạch nhánh phân tử amylopectin Các giai đoạn trình thủy phân tinh bột a-amylase: + Giai đoạn dextrin hóa: α-amylase có khả dextrin hóa cao nên gọi α-amylase là: amylase dịch hóa amylase dextrin hóa + Giai đoạn đường hóa: β-amylase β-amylase enzyme exohydrolase hoạt động từ đầu không nhân tạo cách thủy phân liên kết α-1, 4-glucan tinh bột , polysaccharide glucogen để tạo đơn vị maltose liên tiếp xúc tác β-amylase có cấu hình β Vì khơng thể phân cắt liên kết nhánh polysaccharide phân nhánh glycogen amylopectin, nên thủy phân khơng hồn tồn đơn vị dextrin TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat β-amylase diện phổ biến thực vật bậc cao, đặc biệt hạt nảy mầm VD: hạt ngũ cốc nảy mầm - Ở ngũ cốc, β-amylase tham gia vào phân giải tinh bột trình nảy mầm hạt - Ở lúa, β-amylase tổng hợp hạt suốt trình nảy mầm hạt nhiên hạt khơ khơng tổng hợp - Ở lúa mạch, hạt khô enzyme tích lũy suốt q trình phát triển hạt, chủ yếu liên kết với tinh bột hạt Khi dạng liên kết, enzyme phân tử có trọng lượng phân tử 64kDa bị phân cắt protease phóng thích dạng tự có trọng lượng phân tử 59kDa Maltose nguyên nhân tạo vị trái q trình βamylase phân giải tinh bột (pH tối ưu khoảng 4,0 – 5,5) β-amylase sử dụng cho ứng dụng khác nghiên cứu công nghiệp Nó sử dụng để nghiên cứu cấu trúc phân tử tinh bột glycogen sản xuất nhiều phương pháp khác Trong cơng nghiệp, sử dụng để lên men, sản xuất bia chưng cất Ngồi cịn sử dụng để sản xuất xirơ có hàm lượng maltose cao  Đặc tính: - Mầm lúa mạch có α-amylase β-amylase - β-amylase bền với acid chịu nhiệt α-amylase - β-amylase nhiệt độ 70°C bị bất hoạt (nhiệt độ hoạt động tối thích 55°C, pH 5,1-5,5) 2+ 2+ 2+ - β-amylase khơng bền có Ca , β-amylase bị kìm hãm Cu , Hg , urea, iodoacetamide, iodin, ozon - β-amylase albumin, tâm xúc tác có chứa nhóm -SH, nhóm -COOH vòng imidazol gốc histidine enzym ngoại bào (exoenzym) TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat  Cơ chế: Hình 1.4 Cơ chế tác động α-amylase lên tinh bột β-amylase exoamylase (enzyme ngoại bào) Các nhánh chất tiến trình phân giải đầu khơng khử β-amylase phân cắt liên kết α-1,4 glucoside gặp liên kết α-1,4 glucoside đứng kế cận liên kết (α-1,6 glucoside ngừng tác dụng Phần polysaccharide cịn lại gọi β-dextrin dextrin phân tử lớn có chứa nhiều liên kết α-1,6 glucoside Tác dụng β-amylase lên tinh bột sau: Tinh bột bị thủy phân đến 95% trường hợp α β-amylase thuỷ phân đồng thời β-amylase trình thuỷ phân tinh bột: - β-amylase phân giải 100% amylose thành maltose - β-amylase phân giải 54-58% amylopectin thành maltose - β-amylase phân huỷ mạnh hồ tinh bột ngược lại không thủy phân hạt tinh bột nguyên vẹn γ-amylase (glucoamylase hay α-1,4-glucan-glucohydrolase) 10 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat γ-amylase phân cắt liên kết glycosidic α (1-6), ngồi cịn phân cắt liên kết glycosidic tận α (1-4) đầu không nhân tạo amylose amylopectin, không giống dạng amylase khác, tạo glucose γ-amylase hoạt động mạnh mơi trường axit có độ pH tối ưu Tên gọi khác: α-1,4:1,6-glucan-4:6-glucohydrolase; glucoamylase; amyloglucosidase; takaamylase B; γ - amylase; maltulase, glucoamylase enzym ngoại bào Glucoamylase có khả thủy phân liên kết α-1,4 lẫn α-1,6 glucoside, ngồi thủy phân liên kết α-1,2 α-1,3 glucoside Khi thủy phân liên kết α-1,4-glucan chuỗi polysaccharide, tách phân tử glucose khỏi đầu không khử mạch để tạo glucose Ở nhiệt độ 50°C pH 3,5-5,5 glucoamylase có hoạt lực cao nhất, bền rượu acetone không bảo vệ Ca2+ lại bền với acid α-amylase Tinh bột, panose, glucogen, dextrin, isomaltose, maltose amylopectin hoàn tồn bị thuỷ phân glucoamylase thành glucose mà khơng cần có góp mặt khác enzyme khác Glucoamylase thủy giải polysaccharide có phân tử lớn nhanh so với chất có phân tử nhỏ Các polysaccharide có nhánh amylopectin, glucogen, β-dextrin bị gluoamylase thủy phân nhanh Oligo-1,6-glucosidase hay dextrinage tới hạn Trong isomaltose, panose dextrin tới hạn, oligo-1,6-glucosidase thuỷ phân liên kết a-1,6-glucoside thành đường lên men Hoạt động dextrinase mạnh điều kiện tốt thích 40°C độ pH tối ưu 5,1 Hệ dextrinase hạt ngũ cốc nảy mầm đại mạch, thóc nảy mầm có amylopectin 1,6-glucosidase hay R-enzyme dextrin-1,6-glucosidase hay amylo-1,6glucosidase hay dextrin- 6-glucanhydrolase Trong trình thuỷ phân dịch thuỷ phân có nhiều maltose enzyme thủy phân dextrin triệt để so với α β-amylase 1.2.4 Cơ chất enzyme amylase Tinh bột Tinh bột thực vật xem chất dự trữ lượng quan trọng có chủ yếu loại củ khoai lang, khoai tây, khoai mì, loại ngũ cốc, loại hạt Tinh bột polysaccharide bao gồm hai loại: amylose amylopectin Amylose chiếm 20-25% phân tử tinh bột chuỗi tuyến tính gồm đơn vị glucose kết nối với liên kết α-1, 4-glycosidic tạo thành mạch xoăn dài không phân nhánh Amylopectin chiếm 75-80% tinh bột, đặc trưng chuỗi phân nhánh từ đơn vị glucose liên kết liên kết α- 1, 4-glycosidic α-1, glycosidic tạo thành mạch có nhiều nhánh Tùy vào nhiệt độ, nguồn gốc, điều kiện thuỷ phân mà thành phần dịch 11 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat thuỷ phân thu sau thuỷ phân tinh bột có thay đổi pH tối ưu cho hoạt động tìm thấy 7,0 Hiện tượng hồ tinh bột tinh bột không tan nước lạnh hỗn dịch tinh bột đun 60-85°C Sự phân cắt liên kết glucoside làm xuất hiện tượng tinh bột bị thủy phân tác động enzyme amylase xảy theo hai mức độ: dịch hóa đường hóa Sản phẩm trung gian dịch hóa dextrin tiếp tục đường hóa sản phẩm maltose glucose Đường (glycogen) Là loại carbohydrate dự trữ thể động vật chuyển hóa thành lượng để phục vụ cho nhu cầu thể Ở tế bào vi sinh vật động vật, amylase khơng thể thiếu giúp chuyển hóa glucid Ở người động vật, glycogen tập trung chủ yếu gan dễ tan nước, carbohydrate nạp nhiều thể chuyển hóa chúng thành chất béo để dự trữ 12 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat PHƯƠNG PHÁP THU NHẬN Sơ đồ quy trình Hình 1.5 Sơ đồ quy trình thu nhận amylase 13 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 2 Tinh enzyme amylase phương pháp sắc ký a Tinh enzyme amylase phương pháp sắc ký Hạt lúa cho hút ẩm ủ tối 30°C ngày Hạt nảy mầm đồng hóa máy trộn polytron với 800ml dung dịch đệm TRIS/HCI 50mM (pH 8,5) (dung dịch đệm A) Sản phẩm đồng hóa ép qua hai lớp lưới nylon dịch lọc thô đưa vào ly tâm với tốc độ 15.000 vòng 20 phút Phần xem nhu dịch enzym thô Dịch enzym thô cho kết tủa với (NH.)SO (25-60%) Phần kết tủa thu đem hòa tan 10ml dung dịch đệm A ly tâm với tốc độ 15.000 vòng 20 phút Sau sử dụng phương pháp thẩm tích phần dung dịch đệm A thi cho qua cột DEAE cellulose, DE 52 (Whatman) cân dung dịch đệm A; enzyme tách NaCI nồng độ 0-0,5M Dung dịch thẩm tích lơi qua cột CHA (ancyclodextrin), cột đặc biệt sử dụng để lôi amylase Các phân đoạn qua cột thu chuyển qua 12 sắc ký cột superose b.Thu nhận enyme amylase phương pháp điện di gel polyacrylamide Hạt lúa ngâm nước ủ cho nảy mầm Sau 14 ngày, mầm xay nhuyễn với đệm Tris-HCl 0,005M (pH 8,0) Tỷ lệ mô đệm 1:2 (trọng lượng/ thể tích) Hỗn hợp sau đồng hóa ly tâm với tốc độ 10.000ppm 15 phút nhiệt độ độ C Phần chuyển sang ống ly tâm khác xem dịch enzyme Gel chuẩn bị sẵn sàng đưa vào điện di với cường độ dịng điện 70V Sau hồn tất việc chạy điện di, gel đưa nhuộm với dung dịch nhuộm màu để xác định diện amylase ỨNG DỤNG CỦA ENZYME AMYLASE 3.1 Quá trình thuỷ phân tinh bột Amylase chuyển hóa tinh bột thành glucose loại siro khác Amylase enzyme quan trọng để tiêu hóa hấp thụ tinh bột Thêm amylase vào thức ăn cải thiện q trình tiêu hóa hấp thụ tinh bột động vật, cải thiện hiệu suất sản xuất tăng khả sử dụng thức ăn 3.2 Enzyme amylase công nghiệp rượu – bia Enzyme amylase tham gia vào giai đoạn đường hóa tinh bột Amylase sử dụng trình đường hóa tinh bột thành maltose, glucose, dùng làm chất cần thiết cho tiến trình lên men 14 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat + Trong sản xuất rượu Việt Nam, người ta dùng canh trường bề mặt nấm mốc Aspergillus oryzae, Aspergillus usamii, Aspergillus awamori để đường hóa Chế phẩm enzyme amylase từ vi khuẩn Bacillus subtilis chịu nhiệt cao, dùng giai đoạn dịch hóa tinh bột lúc đầ Ở nhiệt độ 80 – 90 độ C 10 – 15 phút a-amylase vi khuẩn bị vô hoạt phần nhỏ + Trong sản xuất bia thường dùng Aspergillus oryzae Bacillus subtilis để đường hóa thay malt, nguyên liệu đắt tiền Dùng chế phẩm enzyme người ta thay lượng malt đại mạch không nảy mầm Khi dùng chế phẩm enzyme vi sinh vật thay malt cần bổ sung nguồn nguyên liệu có bột bắp, sắn, gạo,… Việc sử dụng amylase có hạt nảy mầm thay malt góp phần đáng kể việc giảm giá thành mà chất lượng bia đảm bảo 3.3 Enzyme amylase sản xuất bánh mì Trong sản xuất bánh mì, người ta sử dụng chế phẩm enzyme amylase nấm mốc Aspergillus oryzae, Aspergillus awamori hay vi khuẩn, chế phẩm từ nấm mốc áp dụng nhiều có hiệu Sử dụng với lượng 0,002 – 0,05% chế phẩm enzyme amylase so với bột nhão làm tăng cường trình lên men bột, làm rút ngắn thời gian lên men, làm tăng độ xốp, tăng thể tích bánh lên men đáng kể, màu sắc vỏ bánh đẹp hơn, bắt mắt hơn, ruột bánh xốp sáng màu hơn, tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm ứng dụng Bánh mì bổ sung enzyme amylase xảy q trình thủy phân bột thành đường, góp phần làm giảm lượng đường tiêu hao trình sản xuất 3.4 Enzyme amylase số ngành công nghiệp khác Enzyme amylase phát góp phần quan trọng cho nhiều ngành công nghiệp chế biến thực phẩm - Trong công nghiệp dệt, chế phẩm enzyme amylase vi khuẩn Bacillus subtilis có tính chịu nhiệt cao, dùng rũ hồ vải, tạo điều kiện tốt dễ dàng cho trình tẩy, nhuộm vải sau - Chế phẩm enzyme amylase sử dụng riêng rẽ sử dụng kết hợp với enzymw khác để sản xuất loại thức ăn dễ tiêu hóa, hấp thu chăn nuôi, tăng trọng, giảm khả bệnh tật cho vật nuôi - enzyme amylase số enzyme khác cho chữa bệnh thiếu enzyme, khả chuyển hóa kém, bệnh tiêu hóa, tim,… Ngồi cịn dùng để điều chế mơi trường ni vi sinh vật phục vụ nghiên cứu - Trong sản xuất bánh kẹo, maltose sản phẩm thủy phân tinh bột amylase glucose glucoamylase Chính glucoamylase yếu tố làm tăng hiệu suất alpha amylase - Enzyme amylase tìm thấy nhiều nguồn khác amylase từ thực vật động vật, mầm thóc, mầm đại mạch (malt), hạt bắm nảy mầm hay từ nấm mốc,… nguyên liệu cho sản xuất gạo, bắp, khoai mì… ngun liệu dễ tìm, rẻ dễ 15 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat dàng tìm thấy Việt Nam Do đó, lợi hướng phát triển mạnh làm sở cho nhiều ngành khác phát triển VAI TRÒ VÀ HIỆU QUẢ 16 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Đức Lượng, Cao Cường, Nguyễn Ánh Tuyết, Lê Thị Thủy Tiên, Tạ Thu Hằng, Huỳnh Ngọc Oanh, Nguyễn Thúy Hương Phan Thị Huyền Công nghệ enzyme, (2004) NXB Đại học Quốc gia Thành phố Cần Thơ Hồ Chí Minh [2] Ứng dụng enzyme amylase công nghiệp Đại học Công nghiệp Thực phẩm Thành phố Hồ Chí Minh [3] H Taniguchi, Y Honnda, in Encyclopedia of Microbiology (Third Edition), (2009) P Williams, in Encyclopedia of Analytical Science (Second Edition), 200 [4] Ajita Sundarram, and Thirupathihalli Pandurangappa Krishna Murthy, “α-Amylase Production and Applications: A Review.” Journal of Applied & Environmental Microbiology, vol 2, no (2014): 166-175 [5] Ritu Saini, Harnek Singh Saini and Anjali Dahiya, “Amylase: Characteristics and industrial applications” Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry, 2017;6(4): 18651871 17 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat ... phát triển Vì vậy, đề tài ? ?Tìm hiểu q trình trích ly enzyme amylase từ mầm lúa (Oryza sativa) ” thực nhằm xác định số hoạt tính điều kiện trích ly mầm lúa thu nhận enzyme amylase Qua đó, giúp mở... PHÁP THU NHẬN Sơ đồ quy trình Hình 1.5 Sơ đồ quy trình thu nhận amylase 13 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 2 Tinh enzyme amylase phương pháp sắc ký a Tinh enzyme amylase. .. Amino acid: sản phẩm trung gian dùng để tổng hợp thủy phân protein Enzyme: enzyme amylase: enzyme oxy hóa khử, α -amylase β -amylase, protease số enzyme khác Trong trình nảy mầm enzyme hoạt động