Lượng protease sản xuất từ vi khuẩn được ước tính vào khoảng 500 tấn, chiếm 59% lượng enzyme được sử dụng
GVHD :TS. TRẦN BÍCH LAM ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC BÀI TẬP MÔN HÓA SINH THỰC BÀI TẬP MÔN HÓA SINH THỰC PHẨM PHẨM ĐỀ TÀI: NGUỒN THU NHẬN ENZYM PROTEASE NHÓM SINH VIÊN THỰC HiỆN:NGUYỄN THÁI DUY 60800319 NGUYỄN NHẤT DIN 60800282 CAO HỮU NGỌC HOÀNG 60800697 VÕ THANH LIÊM 60801083 PHẠM NHẬT MINH GIANG 60800534 NGUYỄN TRỌNG OÁNH 60801510 Ngày nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của Công nghệ sinh học, các chế phẩm enzyme được sản xuất càng nhiều và được sử dụng trong hầu hết trong các lĩnh vực như: chế biến thực phẩm, nông nghiệp, chăn nuôi, y tế… Hàng năm lượng enzyme được sản xuất trên thế giới đạt khoảng trên 300.000 tấn với giá trị trên 500 triệu USD, được phân phối trong các lĩnh vực khác nhau Protease là enzyme được sử dụng nhiều nhất hiện nay trong một số ngành sản xuất như: chế biến thực phẩm (đông tụ sữa làm pho mát, làm mềm thịt, bổ sung để làm tăng chất lượng sản phẩm trong sản xuất bia, xử lý chế phẩm trong chế biến thực phẩm…), sản xuất chất tẩy rửa, thuộc da, y tế, nông nghiệp… Để tách và tinh chế enzyme nói riêng và protein nói chung thường có một loạt phương pháp hóa-lý và hóa học khác nhau. Có thể chia làm ba nhóm phương pháp sau: - Phương pháp kết tủa - Phương pháp sắc ký - Phương pháp phân tách hệ hai pha nước Protease phân bố ở thực vật, động vật, vi sinh vật. Tuy nhiên nguồn enzyme ở vi sinh vật phong phú nhất, có ở hầu hết các vi sinh vật như vi khuẩn, nấm mốc và xạ khuẩn… Có thể nói vi sinh vật là nguồn nguyên liệu thích hợp nhất để sản xuất enzyme ở quy mô lớn dùng trong công nghệ và đời sống. Định nghĩa:Protease còn được gọi là các proteolytic enzym, là các enzym có khả nǎng thủy phân các liên kết peptid của chuỗi peptid, protein thành các đoạn peptid ngắn hơn và các acid amin H 2 N- C 1 H- CO- NH- C 2 H- CO- …- NH- C x H- COOH (R1 R2… RX) +H2O H 2 N- C 1 H- COOH + H 2 N- C 2 H- CO … NH- C x H- COOH (R1 R2… RX) Hình 1.1. Mô hình enzyme Protease thủy phân phân tử Protein Dựa vào vị trí tác dụng của protease lên các liên kết peptide trong phân tử protein ,người ta chia protease ra 2 nhóm chính : Endopeptidase (proteinase) chủ yếu phân giải các liên kết có trọng lượng phân tử nhỏ. Exopeptidase (polypeptidase) chủ yếu phân cắt liên kết peptide ở 2 đầu mạch. Protease được phân chia thành hai loại: endopeptidase và exopeptidase. Dựa vào vị trí tác động trên mạch polypeptide, exopeptidase được phân chia thành hai loại: + Aminopeptidase: xúc tác thủy phân liên kết peptide ở đầu N tự do của chuỗi polypeptide để giải phóng ra một amino acid, một dipeptide hoặc một tripeptide. + Carboxypeptidase: xúc tác thủy phân liên kết peptide ở đầu C của chuỗi polypeptide và giải phóng ra một amino acid hoặc một dipeptide Dựa vào động học của cơ chế xúc tác, endopeptidase được chia thành bốn nhóm: 1. Serin proteinase: là những proteinase chứa nhóm –OH của gốc serine trong trung tâm hoạt động và có vai trò đặc biệt quan trọng đối với hoạt động xúc tác của enzyme 2. Cysteine proteinase: Các proteinase chứa nhóm –SH trong trung tâm hoạt động. Cystein proteinase bao gồm các proteinase thực vật như papayin, bromelin, một vài protein động vật và proteinase ký sinh trùng [...]... đen, vàng Thu nhận enzym protease từ nấm mốc Aspergillus Oryzae 1 Sinh trưởng và sinh tổng hợp protease từ nấm 2.Qui trình thu nhận enzyme protease Cồn hoặc sunfat amon Thu nhận emzym Tóm lại, có thể nói rằng, việc nghiên cứu ứng dụng các chế phẩm enzyme ngày càng được chú trọng ở các lĩnh vực khác nhau Trong 20 năm cuối thế kỷ XX và các năm đầu của thế kỷ XXI các enzyme khác nhau đã được ứng dụng Ở Việt... hẹp (pH 5-8) và có khả năng chịu nhiệt thấp Các protease trung tính tạo ra dịch thủy phân protein thực phẩm ít đắng hơn so với protease động vật và tăng giá trị dinh dưỡng Các protease trung tính có khả năng ái lực cao đối với các amino acid ưa béo và thơm Chúng được sinh ra nhiều bởi B subtilis, B mesentericus, B thermorpoteoliticus và một số giống thu c chi Clostridium 1.1 VI KHUẨN Protease của... được ứng dụng Ở Việt Nam bước đầu đã có nhiều nghiên cứu ứng dụng các enzyme trong chế biến nông sản, thực phẩm, nhất là trong lĩnh vực sản xuất bia, rượu, chế biến tinh bột Việc nghiên cứu các enzyme phục vụ nông nghiệp, công nghiệp cũng được quan tâm và có các kết quả đáng khích lệ Ứng dụng trong chế biến sữa Ứng dụng trong sản xuất da Ứng dụng trong sản xuất chất tẩy rửa Quy trình làm nước mắm Cơ... protease được phân loại một cách đơn giản hơn thành ba nhóm: - Protease acid : pH 2-4 - Protease trung tính : pH 7-8 - Protease kiềm : pH 9-11 Hình ảnh III.A ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 1 Vi sinh vật: chủ yếu vi khuẩn, nấm mốc, xạ khuẩn 1.1 VI KHUẨN : Lượng protease sản xuất từ vi khuẩn được ước tính vào khoảng 500 tấn, chiếm 59% lượng enzyme được sử dụng Protease của động vật hay thực vật chỉ chứa một trong hai... pH 6-12 và hoạt động trong khoảng pH rộng 7-12 III ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU III.A ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 1.2 NẤM Nhiều loại nấm mốc có khả năng tổng hợp một lượng lớn protease được ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm là các chủng: Aspergillus oryzae, A terricola, A fumigatus, A saitoi, Penicillium chysogenum)… Các loại nấm mốc này có khả năng tổng hợp cả ba loại protease: acid, kiềm và trung... đó protease của vi khuẩn có tính đặc hiệu cơ chất cao Chúng có khả năng phân hủy tới 80% các liên kết peptide trong phân tử protein III.A ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 1.1 VI KHUẨN : Trong các chủng vi khuẩn có khả năng tổng hợp mạnh protease là Bacillus subtilis, B mesentericus, B thermorpoteoliticus và một số giống thu c chi Clostridium Trong đó, B subtilis có khả năng tổng hợp protease mạnh nhất Các protease. .. sâu III B PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Quá trình sản xuất các chế phẩm enzyme vi sinh vật bao gồm các giai đoạn chủ yếu: 3 Môi trường nuôi cấy vi sinh vật tổng hợp enzyme Protease 3.1 Nguồn cacbon 3.2 Nguồn nito 3.3 Nguồn các nguyên tố khoáng và các yếu tố (chất) kích thích sinh trưởng 4 Các loại môi trường nuôi cấy vi sinh vật tổng hợp enzyme 4.1Môi trường tổng hợp 4.2 Môi trường tự nhiên III B PHƯƠNG PHÁP... nhiều và có vách ngang , chia sợi thành nhiều bao tế bào ( nấm đa bào ) Đặc điểm của giống Asp.oryzae giàu các enzyme thủy phân nội bào và ngoại bào ( amylase, protease, pectinasa,… ), ta rất hay gặp chúng ở các kho nguyên liệu, trong các thùng chứa đựng bột, gạo… đã hết nhưng không được rửa sạch, ở cặn bã bia, bã rượu, ở lỏi ngô, ở bã sắn… Chúng mọc và phát triển có khi thành lớp mốc, có màu sắc đen, vàng... ENZYM PROTEASE 3 Aspartic proteinase: Hầu hết các aspartic proteinase thu c nhóm pepsin Nhóm pepsin bao gồm các enzyme tiêu hóa như: pepsin, chymosin, cathepsin, renin 4 C: Metallo proteinase là nhóm proteinase được tìm thấy ở vi khuẩn, nấm mốc cũng như các vi sinh vật bậc cao hơn Các metallo proteinase thường hoạt động vùng pH trung tính và hoạt độ giảm mạnh dưới tác dụng của EDTA Ngoài ra, protease. .. Nấm mốc đen tổng hợp chủ yếu các protease acid, có khả năng thủy phân protein ở pH 2,5-3 Một số nấm mốc khác như: A candidatus, P cameberti, P roqueforti… cũng có khả năng tổng hợp protease có khả năng đông tụ sữa sử dụng trong sản xuất pho mát 1.2 NẤM III.A ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 1.3 XẠ KHUẨN Về phương diện tổng hợp protease, xạ khuẩn được nghiên cứu ít hơn vi khuẩn và nấm mốc Tuy nhiên, người ta cũng