ĐỀ TÀI THU NHẬN VÀ ỨNG DỤNGPHỨC HỆ ENZYM PECTINASE VÀ CELLULASE

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM KHOA KỸ THUẬT HĨA HỌC BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM  BÀI BÁO CÁO HĨA SINH THỰC PHẨM ĐỀ TÀI THU NHẬN VÀ ỨNG DỤNG PHỨC HỆ ENZYM PECTINASE VÀ CELLULASE GVHD: TRẦN BÍCH LAM Nhóm thực : 1.Nguyễn Hồng Phong 2.Bùi Thị Kim Thy 3.Đồn Thị Như Quỳnh 4.Nguyễn Phan Duy Ngun 5.Đặng Hải Thành 6.Vũ Cao Ân MSSV:60701792 MSSV:60702437 MSSV:60702001 MSSV: MSSV: MSSV:60700108 Pectinase hệ enzym có tác dụng lên pectin dạng hoà tan, làm giải phóng nhóm metoxy (CH3O-) phần polysaccarit lại gọi axit pectic (hay polygalacturonic) Pectin polysaccarit có nhiều quả, củ thân Tên gọi pectin dùng để chuỗi polygalacturonic metyl hoá 100% Axit pectinic dùng để chuỗi polygalacturonic metyl hoá thấp 100% Axit pectic dùng để chuỗi polygalacturonic hoàn toàn không chứa nhóm metyl Tuy nhiên thực tiễn pectin dùng pectin axit pectinic Ở thực vật, pectin tồn hai dạng: dạng protopectin không tan dạng pectin hoà tan Protoprectin không tan: chủ yếu thành tế bào, kết hợp với polysaccharide araban Pectin hoà tan: chủ yếu dòch bào Pectin hoà tan polysaccharide cấu tạo gốc acid galaturonic, số gốc acid có chứa nhóm methoxy Dạng không tan chuyển hoá thành pectin hoà tan môi trường acid, nhiệt độ sôi, hay có mặt enzim protopectinase Pectinase có thực vật vi sinh vật.Ở ta xét việc thu nhận ứng dụng pectinase từ vi sinh vật Đặc điểm hệ enzym pectinase vi sinh vật : Theo quan điểm đại ,trong phức hệ enzym pectinase có enzym: pectinesterase, polygalacturonase, protopectinase, transeliminase Enzym thu đïc từ canh trường nấm mốc A.niger trạng thái đồng thể, N-axit amin cuối phân tử phenylalanin Pectinesterase thuỷ phân liên kết este pectin axít pectic để tạo thành metanol axít pectinic pectin + nH2O  CH3OH + axit pectinic Pectinesterase nấm mốc tham gia thuỷ phân sâu sắc so với pectinesterase thực vật Pectinesterase co ùnguồn gốc khác có pH tối ưu, nhiệt độ tối ưu khác Các ion Ca2+, Na+, clorua Na, Ca, K hoạt hoá pectinesterase, cation hoá trò kìm hãm tác dụng Dựa vào chế tác dụng chia thành: Endopolygalacturonase (polygalacturonase dòch hoá): phân cắt liên kết α-1,4 phía phân tử pectin phía phân tử axit polygalacturonic Exopolygalacturonase (polygalacturonase đường hoá): phân cắt phân tử acid galacturonic một, đầu không khử mạch pH tối ưu phụ thuộc vào nguồn thu chất, đa số polygalacturonase bền vững pH từ 4,0 đến 6,0; nhiệt độ tối ưu khoảng 40-50oC bò vô hoạt 55-65oC Polygalacturonase hoạt hoá cation kim loai kiềm NH4+ Cellulose ý nghóa mặt dinh dưỡng người thể người enzim phân huỷ cellulose Động vật nhai lại tiêu hoá dễ dàng cellulose dày chúng có chứa vi khuẩn có khả tiết enzym cellulase có tác dụng thuỷ phân cellulose Cellulose polysaccharide chủ yếu thành tế bào thực vật Các đơn vò cấu tạo cellulose gắn với nhờ liên kết glucoside Mỗi đơn vò cấu trúc nên cellulose anhydride dglucose Mỗi gốc glucose chứa ba nhóm – OH nguyên tử Carbon thứ hai, thứ ba thứ sáu (trong nhóm – OH đính C6 nhóm rượu bậc I, lại nhóm rượu bậc II) Gốc anhydride d-glucose có vòng cạnh piranose (nhờ nguyên tử C nguyên tử O) liên kết 1-4 glucoside Phân tử cellulose chứa từ 1.400 – 10.000 gốc glucose không xoắn mà duỗi thẳng Phân tử lượng cellulose thu từ nguồn khác xê dòch giới hạn rộng (từ 5.104 – 106 cao hơn) Dùng phương pháp phân tích tia Rontgen, người ta xác đònh phân tử cellulose có dạng sợi Các dạng sợi cellulose lại gắn vào nhờ liên kết hydro tạo nên cấu trúc mixen cellulose sợi celluose liên kết lại với tạo thành bó sợi, bó sợi lại liên kết với tạo thành đại phân tử cellulose Là phức hệ hydrolase bao gồm từ C1 đến Cx βglucozidase, có vai trò thuỷ phân cellulose thành sản phẩm cuối glucose Cơ chế tác dụng cellulase sau: Ở giai đoạn đầu ảnh hưởng enzym C 1, mảnh polyanhydroglucose có kích thước lớn tách khỏi cellulose không hoà tan ban đầu, sau dưói tác dụng enzym Cx mảnh vừa tạo thành bò phân ly thành oligosaccarit cellobiose Như vậy, cellulase C1 tác dụng cellulose nguyên thủy, cellulase C2 tácdụng cellulose biến hình không hoà tan, cellulase Cx tác dụng cellodextrin hoà tan dẫn xuất hoà tan, cellobiase tác dụng disaccaritcellobiose để tạo glucose Mô hình cellulase tác dụng lên chất cellulose Phức hệ cellulase nhiều cấu tử tách từ số loại nấm.Ví dụ: nấm Morythesium verrucaia tạo cellulase sáu cấu tử, Polyporus versicolor tạo cellulase cấu tử Tính đặc hiệu cellulase liên kết glucoside rộng rãi: chúng thuỷ phân xilan (β -1,4), glucomanan (β -1,4), lichenin (β -1,3 β –1,4), polysaccarit mật (α-1,2), laminarin (β -1,3), lutean(β -1,6) Tăng chất lượng sản phẩm thực phẩm thức ăn gia súc: Chúng ta biết, celluloza hợp phần quan trọng vỏ tế bào thực vật Các ngun liệu thực phẩm có nguồn gốc thực vật gia cơng chế phẩm celluloza mềm ra, tăng hệ số đồng hóa nói chung chất lượng tăng lên Do bổ ích chuẩn bị thức ăn đặc hiệu cho trẻ con, cho người ăn kiêng chế biến thức ăn gia súc Tăng hiệu suất trích ly chất khác từ ngun liệu thực vật: -Protein, acid amin, vitamin từ đậu tương, thạch từ rong, tinh bột từ bã, chất thơm chất hòa tan sản xuất chè xanh cà phê hòa tan -Trong sản xuất bia ảnh hưởng phức hệ enzym xitaza (chủ yếu gồm ezym cellulaza, hemicellulaza, ezym thủy phân chất gơm ezymcellobiaza…) thành tế bào hạt đại mạch bị phá hủy khiến cho ezym proteaza amilaza tác dụng dễ dàng với protein tinh bột chứa hạt đại mạch Khi đó, lượng đường, dextrin chất hòa tan khác tăng lên, tạo điều kiện để để gia sau hình thành nên phẩm vật có màu có mùi thơm đặc trưng malt bia Rong biển gia cơng từ chế phẩm cellulaza hiệu suất thạch tăng lên Thủy phân gỗ phế liệu gỗ: -Các phế liệu rẻ tiền dùng chế phẩm cellulaza để thủy phân thành đường đơn giản chế biến làm thức ăn gia súc ezym cellulaza phổ biến rộng rãi nấm hiển vi vi khuẩn -Trong đa số trường hợp, người ta thu chế phẩm cellulaza từ canh trường bề mặt nấm mốc A oryzae A awamori Nấm mốc A.oryzae [...]... ra glucose Mô hình cellulase tác dụng lên cơ chất cellulose Phức hệ cellulase nhiều cấu tử đã được tách ra từ một số loại nấm.Ví dụ: nấm Morythesium verrucaia tạo cellulase sáu cấu tử, Polyporus versicolor tạo cellulase 4 cấu tử Tính đặc hiệu của cellulase trên các liên kết glucoside rất rộng rãi: chúng có thể thu phân được xilan (β -1,4), glucomanan (β -1,4), lichenin (β -1,3 và β –1,4), polysaccarit... chất thơm và chất hòa tan khi sản xuất chè xanh và cà phê hòa tan -Trong sản xuất bia dưới ảnh hưởng của phức hệ enzym xitaza (chủ yếu gồm 4 ezym cellulaza, hemicellulaza, ezym thủy phân chất gơm và ezymcellobiaza…) thành tế bào của hạt đại mạch bị phá hủy khiến cho các ezym proteaza và amilaza tác dụng dễ dàng với protein và tinh bột chứa trong hạt đại mạch Khi đó, lượng đường, dextrin và các chất... màu và có mùi thơm đặc trưng của malt và bia Rong biển nếu được gia cơng từ chế phẩm cellulaza thì hiệu suất thạch sẽ được tăng lên Thủy phân gỗ và phế liệu gỗ: -Các phế liệu này rẻ tiền và có thể dùng chế phẩm cellulaza để thủy phân thành các đường đơn giản có thể chế biến làm thức ăn gia súc ezym cellulaza phổ biến rộng rãi trong các nấm hiển vi và vi khuẩn -Trong đa số trường hợp, người ta thu. .. đầu dưới ảnh hưởng của enzym C 1, những mảnh polyanhydroglucose có kích thước lớn được tách ra khỏi cellulose không hoà tan ban đầu, sau đó dưói tác dụng của enzym Cx mảnh vừa được tạo thành sẽ bò phân ly thành oligosaccarit cho đến cellobiose Như vậy, cellulase C1 tác dụng trên cellulose nguyên thủy, cellulase C2 tácdụng trên cellulose đã biến hình nhưng vẫn không hoà tan, cellulase Cx tác dụng trên... pectinaza có thể thu dược dịch quả có nờng đợ đậm đặc Ví dụ: dịch táo cơ đặc dến 72 đợ Brix, nếu khơng tách các pectin tự nhiên thì sản phẩm sẽ bị keo tụ mợt cách mạnh mẽ và khơng thể cơ đặc thêm nữa Trong sản x́t cà phê, người ta dùng pectinaza để tách lớp keo ở trên bề mặt hạt cà phê Cellulase là phức hệ enzym có tác dụng rất quan trong trong việc thu phân cellulose... dai, và chắc Đôi khi thành tế bào còn được củng cố bằng một nguyên liệu gọi là lignin, chất này chèn vào khoảng không giữa các vi sợi cellulose Cellulose không có ý nghóa về mặt dinh dưỡng của người vì trong cơ thể người không có enzim phân huỷ được cellulose Động vật nhai lại có thể tiêu hoá dễ dàng cellulose vì trong dạ dày chúng có chứa các vi khuẩn có khả năng tiết ra enzym cellulase có tác dụng thu ... sợi của cellulose lại gắn vào nhau nhờ các liên kết hydro tạo nên cấu trúc mixen của cellulose các sợi celluose liên kết lại với nhau tạo thành từng bó sợi, các bó sợi lại liên kết với nhau tạo thành đại phân tử cellulose Là phức hệ hydrolase bao gồm từ C1 đến Cx và βglucozidase, có vai trò là thu phân cellulose thành sản phẩm cuối cùng là glucose Cơ chế tác dụng của cellulase như sau: Ở giai đoạn... Cellulase là phức hệ enzym có tác dụng rất quan trong trong việc thu phân cellulose Đây là enzym thu c nhóm enzym hydrolase thøng chỉ thấy ở vi sinh vật Là polysaccarit chủ yếu của thành tế bào thực vật, trong bông chiếm khoảng 90%, còn trong gỗ chiếm hơn 50% Hằng năm cellulose do thực vật tổng hợp khoảng 1011 tấn Sự tạo cellulase chủ yếu do thực vật còn phân huỷ nó thì chủ yếu do vi sinh vật Cellulose có... của mật (α-1,2), laminarin (β -1,3), lutean(β -1,6) Tăng chất lượng các sản phẩm thực phẩm và thức ăn gia súc: Chúng ta đều biết, celluloza là hợp phần quan trọng của vỏ tế bào thực vật Các ngun liệu thực phẩm có nguồn gốc thực vật nếu được gia cơng bằng chế phẩm celluloza sẽ được mềm ra, sẽ tăng hệ số đồng hóa và nói chung chất lượng được tăng lên Do đó rất bổ ích khi chuẩn bị các thức ăn đặc hiệu cho... ba nhóm – OH ở nguyên tử Carbon thứ hai, thứ ba và thứ sáu (trong đó nhóm – OH đính trên C6 là nhóm rượu bậc I, còn lại là nhóm rượu bậc II) Gốc anhydride d-glucose có vòng 6 cạnh piranose (nhờ 5 nguyên tử C và nguyên tử O) liên kết 1-4 glucoside Phân tử cellulose chứa từ 1.400 – 10.000 gốc glucose không xoắn mà duỗi thẳng Phân tử lượng của các cellulose thu được từ các nguồn khác nhau xê dòch trong