sơ lược về enzim

trình bày sơ lược về enzim

Các loại enzim thương mại GVHD: ThS Tơn Nữ Minh Nguyệt A/ SƠ LƯC VỀ ENZIM I ĐỊNH NGHĨA Enzim là những chất xúc tác hữu cơ có tính đặc hiệu cao đối với cơ chất do tế bào sóng tổng hợp nên, điều kiện vận tốc và sự chuyển hóa của hàng ngàn phản ứng hóa học xảy ra trong sinh chất. Enzim rất có ích cho con người trong việc nghiên cứu và sử dụng chúng để giải quyết các vấn đề quan trọng của khoa học, công nghệ và kinh tế quốc dân. Người ta ca ngợi chúng bằng những hình dung từ đẹp đẽ “máy phân tử” “ thống soái” và “kỳ diệu” của cơ thể II ĐẶC ĐIỂM ENZIM Mọi tế bào đều tổng hợp enzim theo nhu cầu của chuyển hóa của tế bào. Các enzym đó hoạt động trong tế bào và được gọi là enzim nội bào. Một số tế bào tổng hợp những enzim và bài xuất chúng ra ngoài tế bào nhằm mục tiêu thực hiện chức năng nhất đònh cho cơ thể. Đó là loại enzim ngoại bào thí dụ các tuyến tiêu hóa tiết ra các enzim tiêu hóa trong các dòch tiêu hóa Theo điều kiện hoạt động người ta chia enzim thành hai loại Enzym không cần cộng tố (cofactor): đó là các enzim có bản chất protein thuần chúng gòm các enzim thủy phẩn, thí dụ amyplase, pepsin, trypsin Enzim cần cộng tố gồm 2 phần: phần Protein được gọi là apoenzym và phần cộng tố có bản chất không phải là protid. Apoenzym kết hợp với các cộng tố thì chúng tạo thành enzim đầy đủ (holoenzym) có hoạt tính xúc tác. Khi tách riêng thì apoenzym và cộng tố không có hoạt tính xúc tác của enzim. Cộng tố có thể là ion kim loại (thí dụ Zn 2+ , Mg 2+ , Mn 2+ …)hoặc hữu cơ. Trường hợp cộng tố là hữu cơ thì nó được gọi là coenzym. Nhóm các enzim có coenzym gắn chặt với apoenzym và có những enzim có coenzym gắn lỏng lẻo với apoenzym Apoenzym là protein, không chòu được nhiệt và nó quyết đònh tính đặc hiệu của enzim (mỗi apoenzym ứng với một cơ chất nhất đònh) Coenzym là phần tử cơ tương đối nhỏ, chòu được nhiệt, có thể thẩm tích được (trường hợp coenzym gắn lỏng lẻo với apoenzym), trực tiếp tham gia vận chuyển điện tử hydro hoặc nhóm hóa học trong phản ứng do enzim xúc tác, thường có vitamin tan trong nước tham gia cấu tạo. Mỗi enzim có một apoenzym tương ứng có cơ chất tương tự. Nhưng nhiều enzim khác nhau có thể có cùng một loại coenzym. Thí dụ hai enzim khử hydro dehydrogense ứng khử hydro của hai cơ chất khác nhau (hình 8.2) Enzin có tính đặc hiệu cao, mỗi enzin chỉ tác dụng lên một chất nhất đònh mà không gây nên một biếm đổi gì đối với các chất khác bên cạnh. Tính chất này rất quan trọng đặc biệt là khi chế biến các nguyên liệu có nguồn gốc sinh vật, có thành phần hóa học rất phức tạp Enzin tác dụng trong điều kiện tương đói “êm dòu” và phản ứng do enzim xúc tác lại dễ dàng điều chỉnh. Đặc điểm này có ý nghóa rất quan trọng đối với Trang 1 Các loại enzim thương mại GVHD: ThS Tơn Nữ Minh Nguyệt việc sản xuất chế phẩm enzim xét về phương diện tiết kiệm, thiết lập quy trình kỹ thuật và tổ chức sản xuất lớn: Enzim đều có nguồn gốc tự nhiên, không độc. Đặc điểm này lại càng quan trọng đối với các ngành thực phẩm và y học III PHÂN LOẠI VÀ CẤU TRÚC ENZIM Dựa vào loại phản ứng mà enzim xúc tác người ta chia enzim làm 6 loại (theo đúng trình tự loại số 1 → 6) Enzim loại Tên Cơ chế phản ứng xúc tác Phản ứng tổng quát 1 Oxydoreductase Oxy hóa-khử (Cho nhận điện tử hydro, oxy) oxKh BA +  A ox + B kh 2 Transferase Chuyển nhóm hóa học (amin, glucosyl, photphat, acyl, methyl…) AB + CD → AC + BD 3 Hydrolase Thủy phân (liên kết este, glycosid, peptid, ête…) R 1 R 2 + HOH → R 1 H +R 2 OH 4 Lyase Phân cắt (không có nước tham gia) AB → A + B 5 Isomerase Đồng phân hóa (đồng phân quan học,hóa học, epime A → B 6 Lygase (gồm cả Sythetase và Synthase) Tổng hợp A + B → AB Trong 6 loại enzim trên, mỗi loại lai được chia thành nhiều nhóm: mỗi nhóm được chia thành nhiều phân nhóm; mỗi phân nhóm gồm nhiều enzim. Gọi tên một cách có hệ thống, chính xác thì ngoài tên theo danh pháp, mỗi enzim còn được ký hiệu bằng bốn con số: số thứ nhất chỉ loại, số thứ hai chỉ nhóm, số thứ ba chỉ phân nhóm, số thứ tư chỉ thứ tự của bản thân enzim trong phân nhóm. Trước 4 chữ số còn có chữ EC (Enzyme Committee: ủy ban enzim) Thí dụ: enzim lactat đehyrogenase (LDH) EC 1.1.1.27 Enzim Creatin Kinase (CK): EC 2.7.3.2; Adenosin Triphosphate: Creatin N Phosphotransferase Cấu trúc Phân tử enzim chính là phân tử Protein gồm hàng trăm acid amin nối với nhau thành một hoặc nhiều chuỗi polypeptid. Có hai loại enzim Enzim gồm một chuỗi polypeptid, thí dụ Ribonuclease gồm 124 acid amin nối với nhau thành một chuỗi polypeptid Enzim gồm nhiều chuỗi polypeptid, mỗi chuỗi được gọi là một bán đơn vò hay một protome,còn phân tử enzim là một oligome. Cấu truc bán đơn vò của một enzim là số lượng và sự sắp xếp các bán đơn vò của phân tử enzim. Thường số bán đơn vò là chẵn. Thí dụ: Trang 2 Các loại enzim thương mại GVHD: ThS Tơn Nữ Minh Nguyệt LDH (PTL = 140.000) có 4 BĐV (PTL = 35.000) Catalase (PTL = 252.000) có 6 BĐV (PTL = 42.000) Urêase (PTL = 480.000) có 8 BĐV (PTL = 60.000) Trung tâm hoạt động là một bộ phận nhỏ của enzim, là nơi kết hợp với cộng tố (nếu có) và với cơ chất. Nó gồm những nhóm hóa học trực tiếp tham gia tạo thành hoặc cắt đứt các liên kết của cơ chất, nhóm đó được gọi là “nhóm xúc tác”. Trung tâm hoạt động gồm một số acid thường là serin, histidin, tryptophan, cystein, lysin, arginnin, glutamat. Những acid aminh của TTHĐ ở những vò trí khác nhau trong chuỗi Polypeptid xoắn cuộn lại, những acid amin ở những vò trí xa nhau đó lại trở thành gần nhau tạo thành TTHĐ có cấu trúc 3 chiều Hình 8: thứ tự các acid amin (a) của TTHĐ trong chuỗi Polypeptid Chuỗi Polypeptid xoắn cuộn (b), các acid amin trên trở nên gần nhau và tạo thành TTHĐ của enzim Trong phản ứng enzim cơ cấu kết hợp với enzim một cách đặc biệt hiệu có sự ăn khớp về mặt cấu trúc giữa cơ chất và TTHĐ của enzim. Có 2 thuyết về sự ăn khớp này: mô hình “chìa” khóa – ổ khóa của Fischer (cơ chất ví như chìa khóa TTHĐ ví như ổ khóa, khi chưa kết hợp chúng đã có cấu trúc không gian phù hợp) và mô hình “cảm ứng” của Koshland (giữa cơ chất và TTHĐ không có sự phù hợp về cấu trúc không gian, chỉ khi cơ chất tiếp xúc với TTHĐ thì TTHĐ cảm ứng và thay đổi cấu trúc sao cho TTHĐ và cơ chất ăn khớp với nhau). Nay người ta thừa nhận mô hình của Koshland. Hình 8.4 trình bày 2 mô hình đó Mô hình "chìa khóa - ổ khóa" Mô hình cảm ứng E S E S S E TTHĐ S Hình 8.4 hai mô hình ăn khớp về sự ăn khớp giữa cơ chất và TTHĐ của enzim Trang 3 Các loại enzim thương mại GVHD: ThS Tơn Nữ Minh Nguyệt Enzim nào cũng có TTHĐ, một số enzim có 2 TTHĐ (thí dụ alcol dehydrogenase) B/ VAI TRÒ CỦA ENZIM  Dựa trên những đặc tính đó mà trong công nghiệp có thể hợp lý hoác hoặc rút ngắn các quá trình sản xuất, thay đổi triệt để một số quy trình kỹ thuật cũ, lập nên những quy trình kỹ thuật mới, nâng cao hiệu suất và chất lượng sản phẩm, mở rộng phạm vi sử dụng nguyên liệu dễ dàng tổ chức sản xuất lớn, giảm nhẹ điều kiện lao động, nâng cao trình đô vệ sinh của xí nghiệp, tiết kiệm nguyên vật liệu… C/ MỘT SỐ LOẠI ENZIM THƯƠNG MẠI VÀ ỨNG DỤNG CỦA CHÚNG I. Amilaza 1. các loại enzim amilaza Các enzim đường hóa do vi sinh vật tổng hợp nên, mặc dầu cùng tác dụng lên cơ chất tinh bột, nhưng lại khác nhau về tính chất, cơ chế tác dụng cũng như sản phẩm cuối cùng của sự thủy phân. Đối với nâm mốc Aspergillus, trong canh trường của chúng thường có những enzim sau: - α amilaza: (3.2.1.1 ,α -1,4 – glucanhyrolaza) - Glucoamilaza (3.2.1.3, α -1,4 – glucanglucohydrolaza) - Gluczylransferaza (2.4.1.3, α-1,4 glucan: D- glucoza – 4– glucoziltransferaza) Đa số chủng loại aspergillus oryzae có nhiều α - amilaza song có rất ít glucoamilaz và gluczylransferaza. Ở mốc đen ( A. niger , A. awanori) và mộtt số loài khác thì có tỉ lệ enzim đó ngược lại của nấm mốc a. α amilaza: Về cơ chế tácd dụng, người ta thấy rằng α - amilaza của nấm móc cắt đứt được tất cả các liên kết ,α -1,4 – glucozit trong mạch polysacarit, trừ điểm phân nhánh trong amilopeptin, để tạo thành maltoza và dextrin giới hạn. Như vậy chúng có khả năng chuyển 80 – 82% tinh bôl thành maltoza. Một đặ điểm nữa là α - amilaza hầu như không có tác dụng trên tinh bột nguyên thủy, nhưng tác dụng thủy phân hồ tinh bột thì rất nhanh Khi thủy phân tinh bột α - amilaza thương thì xẩy ra hai giai đoạn sau - Giai đoạn đầu: chỉ một số liên kết trong phân tử bò đứt và độ nhớt của hồ tinh bột giảm nhanh - Giai đoạn hai: thủy phân các dixtrin phân tử lớn hơn vừa được tạo thành Tính chất đặc trưng của α - amilaza là khả năng dextrin hóa cao, do đó làm cho phản ứng màu của tinh bột với ion bò biến đổi nhanh chóng. Chính người ta dựa vào tính chất này để xác đònh hoạt độ của enzim một cách đònh tính Trang 4 Các loại enzim thương mại GVHD: ThS Tơn Nữ Minh Nguyệt α - amilaza của A. oryzea có phân tử lượng khoảng 45.000 là một metaloenaim (enzim cơ kim). Hoạt đọng của α - amilaza có liên quan mật thiết với sự có mặt của enzim PH tối ưu của α - amilaza của nấm môc là 4,7 – 4,9 Amilaza của vi khuản cũng thuộc kiểu α - amilaza, nhưng có một số tính chất khác với α - amilaza của nấm mốc. Đó là khả năng dòch hóa (hòa tan) và dextrin hóa tinh bột rất cao, còn khả năng đường hóa (tạo ra maltoza) tương đôi yếu. Nhiều amilaza vủa vi khuẩn đặc biệt là của vi khuẩn ưa ẩm, rất bền vững đối với nhiệt độ cao ( 90 0 C) Trong canh trường của vi khuẩn thường chỉ tạo thành α - amilaza. Trong phân tử amilaza, từ vi khuẩn cũng có chứa canxi nhiều hơn. Khi có mặt ino Zn 2+ thì phân tử ở dạng dime PH tối ưu của amilaza vi khuẩn là 5,9 – 6 b. Glucoamilaza: (3.2.1.3, α -1,4 – glucanglucohydrolaza) hay còn gọi là γ - amilaza có khả năng cắt đứt tưng đơn vò glucoza từ đầu không khử tinh bột. Khi thủy phân tinh bột bởi glucoamilaza bên cạnh glucoza cũng có thể tạo ra oligosacarit. Glucoamilaza cũng có thể thủy phân liên kết α - 1,6 – glucozit trong các oligo – và glucohydrolaza. Ngoài ra glucoamilaza cũng có khả năng phân cắt glucogen, amilopectin, dextrin giới hạn, izomaltoza và maltoza đến glucoza Glucoamilaza của Aspergillus và Rhizopus có độ bền cao đối với độ ion H + Glucozyltrasferaza. Là người bạn đồng hành với glucoamilaza nhưng lại không thuộc nhóm enzim thủy phân. Enzim này xúc tác sự chuyển gốc glucoza đến phân tử maltoza, để tạo thành các oligosacarit cao có chứa liên kết α - 1,6 c. Oligo Oligo – 1,6 – glucozidaza ( 3.2.1.10) hay dextrin - σ - glucanhydrolaza. Enzim này cũng là dextrinaza và có thể liên kết 1,6 – glucozit trong izomaltoza, pazona và dextrin giơi hạn … Aspergillus awamori, Aspergillus oryzae và Aspergillus usamii chứa nhiều enzim này d. Maltaza Maltaza hay α - glucozidiza) hay α -D –glucozitglucohydrolaza (3.2.1.20) Enzim này có chứa nhiều trong loại nấm. Về cơ chế tác dụng thì tương tự như glucoamilaza, nghiaz là tác dụng được maltoza, nhưng có khác là không thủy phân được tinh bột. Maltaza còn có khả năng chuyển gốc glucoza. Nhiều tác giả khi nghiên cứu tính chất của maltaza trừ canh trường bề mạt của As oryzae đều nhận thấy răng maltaza và glucozyltransfedaza chỉ là một enzim, nhưng vừa có khả năng thủy phân maltoza vừa có khả năng chuyển gốc glucoza đến đường và rượu 2. Các ứng dụng của enzim amilaza Tùy theo yêu cầu về chất lượng của sản phẩm và đặc tính riêng của tưng nguồn amilaza để sử dụng các chế phẩm amilaza mộtcách hợp lý. Chẳng hạn để rũ hồ trên vải người ta sử dụng chế phẩm amilaza từ vi khuẩn. Vì vi khuẩn chứa chủ Trang 5 Các loại enzim thương mại GVHD: ThS Tơn Nữ Minh Nguyệt yếu là α - amilaza bền đối với nhiệt độ cao (phù hợp với điều kiện nhiệt độ trong quá trình sản xuất). Ngoài ra cũng không cần thiết phải dùng chế phẩm sạch lắm. Trái lại trong sản xuất bánh mì thì không thể dùng chế phẩm amilaza của vi khuẩn vì lẽ dextrin sẽ tạo ra quá nhiều ngay cả khi nướng, do đó chất lượng bánh sẽ xấu Amilaza thường được sử dụng trong lón vự như trong bản 11.3 Lónh vực sử dụng Enzim được sử dụng Của vi khuẩn Của nấm mốc Sản xuất bánh mì + Công nghệ bánh kẹo + Công nghệ rượi + Sản xuất bia + + Sản xuất các sản phẩm rau + + Chế biến thức ăn cho trẻ con + + Sản xuất các mặt hàng từ quả + Sản xuất nước ngọt + Công nghiệp dệt + Công nghiệp giấy + Y học a. Trong sản xuất rượu Đối với công nghiệp sản xuất rượi còn, các enzim đường hóa có mộtvai trò đặc biệt quan trọng. Vài mươi năm trở lại đây chế phẩm amilaza của nấm mốc đã hoàn toàn thay thế malt. Và kết quả đem lại là - để dành được hàng chục nghìn tấn hạt có chất lượng cao - tăng hiệu suất rượu, do khả năng thủy phân sâu của chế phẩm enzim của nấm mốc - thời gian để sản xuất chế phẩm rút ngắn xuống nhiều lần (sản xuất malt càn 7 – 8 ngày, sản xuất nấm mốc chỉ hàng chục giờ) - giảm diện tích sản xuất, lao động và điện năng Chế phẩm enzim thường là A. awamori, A. oryzae, A. usamii Aspergillus awamori tạo được nhiều glucoamilaza hoạt động cao mà lượng chế phẩm từ A. awamori cần thiết để đường hóa giảm đi tới 2- 2,5 lần. Song chế phẩm này lại không có mặt enzim proteaza hoạt động trong môi trường axit yế của hạt ( 5,5 – 6). Do đó người ta dùng hỗn hợp bố phần canh trường bề mặt của A.awamori và một phần canh trường bề mặt của A. oryzae để bổ sung lẫn nhau Để đường hóa hoàn toàn tinh bột có trong nguyên liệu, lượng chế phẩm enzim phải chiếm khoảng 6 – 6,5% lượng tinh bột Ở các nhà máy rượi ở Việt Nam thường dùng chế phẩm enzim A. usamii vì lẽ trong chúng cũng có chứa nhiều glucoamilaza hoạt động Trang 6 Các loại enzim thương mại GVHD: ThS Tơn Nữ Minh Nguyệt Cần chú ý rằng trong sản xuất rượi , vai trò của glucoamilaza rất quan trọng hơn cả α - amilaza. Vì glucoamilaza có thể đường hóa tinh bột đến cùng còn α - amila thì không thể chuyển hóa tinh bột thành đường len men được b. Trong sản xuất bia Nếu như trong sản xuất rượi trước đây, malt đại mạch chỉ được dùng để làm tác nhân đường hóa (thường chiếm 7 -9 % lượng đại mạch đưa vào sản xuất) thì trong sản xuất bia, malt đại mạch lại là nguyên liệu chính. Điểm khác nhay nữa là mức độ sâu sắc của đường hóa tinh bột chứa trong nguyên liệu. Trong sản xuất rượi đòi hỏi phải thủy phân hoàn toàn tinh bột thành đường dễ lên men. Ngượi lại, tron g sản xuất bi chỉ cần một sự đường hóa nửa vơi, nghóa là phải còn lại các dextrin để tạo cho bia có vò đặc trưng và khả năng tạo bọt Hiện nay ỏ nhiều nước trên thế giới người ta chỉ thay thế 25-50% malt băng nguyên liệu phi malt, nghóa là bằng các hạt chứa nẩy mầm như dại mạch loại hai và loại va, ngô đã lây hết chất béo,…. Trong trường hợp này, người ta dùng đến chế phẩm amilaza để có được mức độ đường hóa cần thiết cho chất lượng bia. Để dùng được mục đích này, người ta dùng sản phẩm A. oryzae. Khi dùng 50% nguyên liệu phi malt thì phải dùng khoảng 1% canh trường A. oryzae khô và một ít axit lactíc để tạo PH cần thiết cho enzim hoạt động một số nước như Đan Mạch, Pháp, Nhật Bản, Mỹ để đường hóa nguyên liệu phi malt người ta dùng chế phẩm amilaza của vi khuẩn. Trong những trường hợp đó có thể thay thế 20 – 30% malt và đôi khi đến 80 – 90% malt băng nguyên liệu phi malt Ngoài ra trong sản xuất bia, người ta còn dùng một số enzim khác để phá vỡ cấu trúc của malt và của hạt phi malt, phức hệ enzim của Trichotheccium roseum có tác dụng đến thành phần tế bào của nguyên liệu do đó sẽ giải phóng ra tinh bột và làm tăng độ trích lý của nguyên liệu Trang 7 Các loại enzim thương mại GVHD: ThS Tơn Nữ Minh Nguyệt QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA Trang 8 Nguyên liêu Malt Nghiền xay Đường hóa Loc, rửa bả Nấu hoa houblon Tách bã hoa Làm nguội sơ bộ Làm lạnh Lên men chính Lên men phụ Lọc bổ sung CO 2 Đóng gói: bao bì bia thành phẩm (chai lon) Bia hơi GMaltạo (N/l phi malt) Maltnghiền xay MaltDòch hóa Nấu chínMalt Các loại enzim thương mại GVHD: ThS Tơn Nữ Minh Nguyệt c. Trong sản xuất bánh mì Thêm vào bột nhào 0,002 – 0,003 % chế phẩm amilaza nghóa là khoảng 20 – 30 g chế phẩm khô cho một tấn bột sẽ làm thay đổi hoàn toàn chất lượng của bánh mì: hương vò, màu sắc, thể tích riêng, độ xốp… tăng lên một cách rõ rệt Để đạt được mục đích đó, người ta dùng amilaza của nấm mốc. Vì amilaza này vượt xa amilaza của thực vật hoặc của vi khuẩn. Nhòêt độ hoạt động của α - amilaza của nấm mốc tương đối thấp ( gần 70 0 C) do đó có thể dùng enzim này vói một liều lượng lớn hơn mà vẫn không có hiên tượng dextrin hóa khi nướng. Hơn nữa hoạt động của nó lại cao cho nên có thể đạt đé độ đường hóa cần thiết rất nhanh chóng, sau kho bò vô hoạt ngay. Còn amilaza của vi khuẩn có nhiệt độ vô hoạt khoảng 80-90 0 C nên chỉ có thể dùng một lượng nhỏ Trong sả xuất bánh mì, người ta dùng thường chế phẩm enzim từ A. oryzae Cần chú ý rằng chế phẩm enzim của vi sinh vạt thường là phức hệ của các enzim amilaza và proteaza. Sự có mặt của proteaza sẽ làm cho chất lượng bánh bò xấu di. Do đó hợp lý hơn cả là dùng chế phẩm chứa amilaza d. Trong sản xuất glucoza và mật Chúng ra đều biết từ tinh bột có thể thu được sản phẩm vật đường khác nhau. mậtL mật glucoza hay mật maltoza. Mật maltoza thường dùng trong sản xuất bánh kẹo và trong sản xuất các sản phẩ ăn kiêng cho trẻ em và người bệnh Hiện nay, nhiều nước ( Nhật Bản, Mỹ, Canada…) đã sản xuất glucoza đi từ tinh bột bằng enzim glucoamilaza. Song trong các chế phẩm glucoamilaza luôn luôn chứa cả glucozyltrasferaza do đó sẽ làm giảm hiệu suất của glucoza, làm glucoza sẽ kết tinh và ảnh hưởng xấu đến chất lượng thành phẩm. Vì vậy tốt hơn cả là nên chọn những chủng loại nấm không tạo glucozyltrasferaza (hấp thụ bằng đất sét chua) hoặc khử hoạt nó bằng axit ha kiềm (glucoamilaza bền trong môi trường PH rộng) Những nấm môùc chứa nhiều glucoamilaza là. A.awamori, Rhizopus đặc biệt là ở Rhizopus. Ở Nhật Bản đã sản xuất chế phẩm glucoamilaza từ canh trường bề mặt của Rhizopus. Chế phẩm này có tên là Xuizim và không có chứa glucozyltrasferaza. Chế phẩm thu được từ nấm men ndomycopsis cũng chứa ít glucozyltrasferaza Để sản xuất glucoza bằng chế phẩm glucoamilaza thì phải hồ hóa huyền phù tinh bột có nồng độ cao. Để làm giảm độ nhớt của huyền phù tinh bột trong quá trình hồ hóa người ta phải dùng dung dòch axit vô cơ hoặc bàng amilaza của vi khuẩn. Bằng cách này có thể tăng cao được nồng độ tinh bột. Sau khi hồ hóa tinh bột xong thì làm nguôi dung dòch đến 60 0 C và đưa PH đế 4 -4,5 để tạo điều kiện và tinh bột hầu như bò thủy phân hoàn toàn đến glucoza. Dung dòch glucoza thu được đem xử lý bằng than hoạt tính, cô đặc rồi cho kết tinh. Do mỗi glucoamilaza có tình đặc hiệu nên có thể dùng bột trực tiếp mà không cần phải tinh chế thành tinh bột Trang 9 Các loại enzim thương mại GVHD: ThS Tơn Nữ Minh Nguyệt e. Trong công nghiệp dệt Trong công nghiệp dệt, chế phẩm amilaza được dùng để rũ bỏ hồ vải trước khi tẩy trắng và nhuộm. Để làm cho vải mềm có khả năng nhúng ướt, tẩy trắng và bắt màu tốt thì phải tách tinh bột. Để rũ bỏ hồ, người ta thường dùng amilaza của vi khuẩn (Bacillus subtilis, Bacillus mesentericus, Bacillus amylosolvens). Các chế phẩm amilaza dùng trong công nghiệp dệt đa phần là ở dạng dung dòch cô đặc thu được từ canh trường của bề sâu vi khuẩn. Cũng có thể dùng chế phẩm enzim tinh cho mỗi lít dung dòch là 0,3 – 0,6 g, nhiệt độ xử lý vải là 90 0 C thời giam ủ vải rũ hồ là 5 – 15 phút Rũ hồ bằng enzim không những nhanh , không hại vải, độ mao dẫn tốt mà còn đảm bảo vệi sinh do đó tăng cường năng suât lao động II. Proteaza 1. Các loại Proteaza Khác với Proteaza của thực vật (fixin, papain, bromelin) và động vật (tripxin, pepxin, renin) Proteaza của vi sinh vật là những enzim ngoại bào và có tính đặ hiệu rộng rãi Dựa vào đặc trưng cả trung tâm hoạt động người ta cũng có thể phân Proteaza của vi sinh vật thành Proteaza serin, Proteaza tiol, Proteaza chứa kim loại và Proteaza tác dụng trong môi trường axit Nếu dựa vào PH tác dụng tối ưu thì người ta chia Proteaza của vi sinh vật thành Proteaza axit, Proteaza trung tính và Proteaza kiềm Các chế phẩm Proteaza ứng dung trong công nghiệp đều thu được từ canh trường nấm mốc ( Aspergillus oryzae, A.flavus, A.terricola, A.sojae, A. funigatus) vi khuẩn ( Bacillus subtilis, Bac.messentericus, Bac.circulans, Bac.thermeohilus) xạ khuẩn (Actinomyces griseus, Actinomyces fradiae, Actinomyces rimosus Trong chế phẩm từ mốc đen ( A. niger, A.awamori, A.saitoi, A.usamii, Rhizopus javanicus) chứa chủ yếu là các proteaza có pH tối ưu từ 2,5 – 3. Enzim này đã được tách ra trong trạng thái kết tinh và được aspergillopeptidaza. A (3.4.4.0 -17). Còn trong chế phẩm phân từ mốc vàng (Aspergillus oryzae, A.flavus, A.funigatus, A.terricola) thì chứa các proteaza có PH tối ưu là 6,5. nhiều người cho rằng trong canh trường của A. oryzae có ít nhất là ba cấu từ Poteaza tác dụng ở PH 3- 3,5 4 – 4,5 và ở PH trung hòa. Tỉ lệ các cấu tử Proteaza có thể bò thay đổi phụ thuộc vào thành phần của môi trường, vì khi nuôi trong môi trường giàu gluxit thì môi trường sẽ bò axit hóa và nấm mốc sẽ tạo ra chủ yếu là Proteaza tác dụng trong điều kiện axit. Người ta đã xác lâp rằng tác dụng tối ưu của enzim cũng phụ thuộc vào bản chất của cơ chât. Vì lẽ cùng một enzim nhưng khi thủy phân cazein, hemiblobin và gelatin sẽ thể hiện hoạt động cực đại ở những giá trò PH khác nhau Chế phẩm proteaza tinh khiết từ vi khuẩ Bacillus có thể thủy phân hoàn toàn nhiều protein. Chế phẩm này còn có tên gọi khác là subtilizin. Khi tác dụng trên cazein thì hoạt đông sẽ cực đại khi PH trung hòa Trang 10 [...]... xellulaza này gồm sáu Trang 17 Các loại enzim thương mại GVHD: ThS Tơn Nữ Minh Nguyệt cầu tử, nhưng chỉ có ba cấu tử có khả năng thủy phân được xellulaza nguyên thủy (sợi bông) và xellulaza hòa tan Ở nấm Polyporus versicolor thì phức hệ xellulaza có 4 cấu tử trong đó một là β - glucoziadaza Các enzim này khác nhau về khối lượng phân tử, về tính đặc trưng và về vận tốc tác dụng trên xellulaza Từ nấm... và chất không tan khi sản xuất chè đậu xanh và caphê hòa tan chẳng hạn trong sản xuất bia dưới ảnh hưởng của phức hệ enzim xitaza (chủ yếu gồm bốn enzim xellulaza, hemixellulaza, enzim thủy phân chất gôm và enzim xellobiaza, ) thành phần tế bào của hạt đại mạch bò phá hủy khiến cho các enzim proteaza và amilaza tác dụng được dẽ dàng với protein và tinh bột chứa trong hạt đại mạch Khi đó, lượng đường,... giấy chỉ thò (kiểu giấu PH )tẩm dung dòch hai enzim Đoạn nhúng dải giấy vào dung dòch sinh học( nươc tiểu) nếu có chứa glucoza thì sau 1 – 2 phút sẽ xuất hiện màu xanh Trang 21 Các loại enzim thương mại GVHD: ThS Tơn Nữ Minh Nguyệt MỤC LỤC I Đònh nghóa 1 II Đặc điểm enzim .1 III Phân loại và cấu trúc enzim 2 D/ TÊN MỘT SỐ ENZIM THƯƠNG PHẨM, CTY SẢN XUẤT, GIÁ CẢ, DUNG... thòt chất làm mềm dạng bột, trong đó có enzim và chất phụ gia ( thường là muối natri glutamat) hoặc là tiêm dung dòch enzim vào mô (nếu khối thòt lớn thì tiêm đồng thời mấy mũi) hoặc đưa dd enzim vào máu của động vật trước khi giết thòt b Trong công nghiệp sữa Proteaza không những có khả năng phân ly protein mà còn có khả năng làm đông tụ sữa nữa Tính chất này của enzim cũng như của pepxin từ lâu đã được... thu chế phẩm proteaza Người ta có thể ngâm nguyên liệu da trong dung dòch enzim hoặc phết hồ enzim lên bề mặt da Trên thực tế đã chứng tỏ rằng khi xử lý nguyên liệu da bằng chế phẩm proteaza từ vi sinh vật thì có thể rút ngắn thời gian làm mềm và tách lông xuống nhiều lần Điều quan trọng là lông được tách ra bằng phương pháp enzim về chất lượng tốt hơn lông được cắt Số lượng lông thu được so với phương... 5,5 còn của chế phẩm đã loại bỏ enzim polygalacturonaza sẽ có PH tối ưu từ 2,0 đến 6,5 trái lại PH tối ưu của pectinesteraza từ nguồn thực vật thượng đẳng là từ 6 đến 7,5 – 8 Trang 14 Các loại enzim thương mại GVHD: ThS Tơn Nữ Minh Nguyệt Nhiệt độ tối ưu của pectinesteraza từ nấm mốc là 40 đến 45 0C Từ 55 đến 620C thì enzim bò vô hoạt, trong khi đó nhiệt độ tối ưu của enzim pectinesteraza từ thực vật... loại enzim thương mại GVHD: ThS Tơn Nữ Minh Nguyệt Trước dây người ta thường dùng các chế phẩm enzim thu được từ đường tiêu hóa của động vật Hiện nay sử dụng có hiêu j quả hơn cả là chế phẩm proteaza thu được từ vi khuẩn nấm mốc Điểm thuận tiện là các chế phẩm proteaza dùng cho công nghiệp da chỉ cần hòa tan tốt và không chứa các tạp chất là được, mà không đòi hỏi phải tinh chế cẩn thận chế phẩm enzim. .. tổng hợp nên là 1011 tấn Nếu như sự tạo ra xelluloza là do cây xanh thì sự phân hủy xelluloza lại chủ yếu là do vi sinh vật Do đó mà quá trình phân hủy xellulaza bằng các enzim từ vi sinh vật có một ý nghóa rất lớn về lý thuyết cũng như về tựhc tế Bởi lẽ do sinh vật phân hủy xelluloza mà hàng năm bầu khí quyền của trái đất đủ lượng CO2 cần thiết cho sự sống Như chúng ta đã thấy ở chương IV, xellulaza mà... tách ra khỏi xelluloza không hòa tan ban đầu Sau đó dưới tác động của enzim C x,mảnh vửa được tạo thành sẽ bò phân ly thành các oligosacarit có độ dài khác nhau cho đến xellulaza Người ta đã biết một số enzim Cx: một số thủy phân được polysacrit từ một đầu, số khác thủy phân được ở giữa mạch Người ta cho rằng C 1 và Cx và còn một số enzim C2 thủy phân được xellulaza biến đổi, nhưng vẫn còn không hòa... 20 – 30% Hơn nữa lông cũng đựơc tách hết chất béo do có lipaza trong chế phẩm d Trong sản xuất tơ tằm Quá trình làm sạch các sơi tơ tự nhiêu tương đối phức tạp và khó khăn Chúng ta đều biết tơ là sơi ngoại bào được nhả ra bởi các tuyến của con tằm Sợi tơ gồm hai sợi fibroin sơ cấp dính lại với nhau nhờ lớp vỏ bằng xerixin Sau khi tách hết xerixin thì sẽ được sợi fibroin rất tinh khiết Sợi thu được