Quá trình phân giải tinh bột

Quá trình phân giải tinh bột

Quá trình phân giải tinh bột:

Tinh bột là chất dự trữ quan trọng của thực vật Tinh bột là một loại

polisaccarit được cấu tạo bởi 2 thành phần là amyloza

và amylopectin

- Amyloza tan trong nước nóng, chiếm khoảng 25% trong tinh bột Nó chứa

0,03% photpho, bắt màu xanh với dung dịch iốt,

nhưng bị mất màu khi đun nóng

Chúng được cấu tạo bởi gốc α – D- glucopiranoza liên kết với nhau qua dây nối 1- 4

glucozit và tạo thành mạch thẳng không phân nhánh

48

- Amylopectin: chiếm 75% trong tinh bột, chứa 0,1 – 0,8% photpho, bắt màu

tím hay màu đỏ tím với dung dịch iốt Amylopectin tạo thành hồ keo trong nước

nóng Chúng được tạo bởi các gốc α – D-

glucopiranoza và liên kết với nhau vừa

qua dây nối 1 – 4, vừa qua dây nối 1- 6 glucozit, vì vậy có cấu tạo phân nhánh

Tinh bột là chất khó phân giải trong tự nhiên, tuy

nhiên có nhiều loại vi sinh

vật có khả năng sinh ra enzim amylaza ngoại bào để xúc tác cho quá trình phân giải

tinh bột thành các phần đơn giản hơn Có các loại amylza:

+ α - amylaza: tác động đồng thời lên nhiều dây nối α

1 – 4 kể các dây nối

bên trong đại phân tử, do đó sản phẩm của quá trình phân giải này là mantoza (2

gốc glucoza) và các dextrin (3 – 4 gốc glucoza)

+ β amylaza: tác động vào dây nối α 1 – 4 nhưng chỉ tác động vào phần

ngoài đại phân tử nên sản phẩm tạo thành là mantoza

và các dextran

+ Amylaza 1 – 6 glucozidaza: phân cắt dây nối α 1 –

6 glucozit ở các chỗ

phân nhánh

+ Glucoamylaza: tác động vào tất cả các dây nối α 1 – 4 và 1 – 6 nên sản

phẩm tạo thành là glucoza

Một số vi sinh vật có hoạt tính amylaza cao:

Loại amylaza Vi sinh vật

α - amylaza Aspergillus candidus

Aspergillus niger

Aspergillus oryzae

Bacillus subtilis

Clostridium acetobutylicum

β - amylaza Aspergillus awamori

Aspergillus oryzae

Glucoamylaza

(γ - amylaza)

Aspergillus awamori

Aspergillus niger

Aspergillus oryzae

Ý nghĩa của vi sinh vật chuyển hoá tinh bột: vi sinh

vật phân giải tinh bột có

vai trò quan trọng trong việc tạo ra nguồn thức ăn cacbon cho các vi sinh vật khác

Ngoài ra còn được sử dụng để sản xuất amylaza cần trong công nghiệp sản xuất

rượu, bia, cồn, đường

*Quá trình phân giải pectin:

Pectin là một trong những thành phần quan trọng của

tế bào thực vật Pectin

thường chứa nhiều trong tầng gian bào của các mô thực vật và là thành phần chính

trong lớp cùi của một số quả Sau quá trình lên men pectin các tế bào thực vật sẽ

tách rời khỏi nhau và tiếp tục chịu tác động của các nhóm vi sinh vật khác nhau để

49

hoàn thành việc phân giải thành các hợp chất vô cơ đơn giản Pectin là một loại

polysaccarit cao phân tử, chúng cấu tạo bởi các gốc axit α - D - galacturonic liên

kết với nhau nhờ dây nối α – 1,4 – glucozit

Thuật ngữ chất pectin thường được dùng để chỉ

chung bốn nhóm sau đây:

- Protopectin: một thành phần cấu trúc của màng tế bào, không tan trong

nước Dạng này có trong thực vật, là thành phần quan trọng của chất gian bào, làm

nhiệm vụ liên kết các tế bào lại với nhau

- Pectin: hợp chất cao phân tử tan trong nước của axit galacturonic, có chứa

liên kết metyl este, tồn tại chủ yếu ở dịch tế bào

- Axit pectinic: hợp chất cao phân tử tan trong nước của axit galacturonic,

hoàn toàn tách khỏi các liên kết metyl este

- Axit pectic: sản phẩm demetoxyl hoá của axit

pectinic Hoà tan kém hơn so

với axit pectinic Có thể tạo thành muối pectat

Pectin không hoà tan và pectin hoà tan là

polygalacturonic được metyl hoá

100%, axit pectinic được metyl hoá nhỏ hơn 100%, riêng axit pectic không được

metyl hoá - không chứa nhóm metoxy (-COOCH3) Việc phân giải pectin được tiến hành nhờ enzim protopectinaza,

poligalacturonidaza:

- Protopectinaza phân giải protopectin, tạo thành pectin hoà tan, sau

đó pectinmetylesteraza sẽ thuỷ phân liên kết metyl este của pectin

hoà tan để tạo thành metanol và axit pectinic, rồi thành axit pectic

Protopectinaza Pectinmetylesteraza

Protopectin Pectin hoà tan Axit pectinic + metanol Axit pectic

- Poligalacturonidaza phân giải những liên kết giữa các gốc axit

galacturonic của pectin hoặc của axit pectinic, tạo thành các chuỗi

ngắn hoặc các phân tử axit galacturonic tự do

Axit pectinic (C46H68O40) có thể được thuỷ phân như sau:

C46H68O40 + 10H2O 4CHO(CHOH)4COOH + C6H12O6 + C5H10O5 +

C5H10O5 +

Axit galacturonic galactoza xiloza

arabinoza

2CH3OH + 2CH3COOH

Có nhiều vi sinh vật có khả năng tham gia phân giải pectin, ví dụ:

- Vi khuẩn: Bacillus subtilis, Bacillus mesentericus, Clostridium

pectinovorum, Clostridium felsineum

- Nấm mốc: Aspergillus niger, Aspergillus flavus, Mucor stolinifer,

Fusarium oxysporum

Ứng dụng: người ta thường sử dụng quá trình phân

giải pectin nhờ vi sinh

vật để ngâm đay, gai, ngâm dó, nhằm tách lấy sợi làm dây thừng, bao tải, làm giấy

Ngoài ra còn dùng trong quá trình chế biến (làm

trong ) nước ép hoa quả