tiểu luận môn hóa sinh thực phẩm đề tài PECTINASE

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM VIỆN CƠNG NGHỆ SINH HỌC & THỰC PHẨM o0o MƠN: HĨA SINH THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: PECTINASE Nhóm thực hiên: Lớp: DHTP10B/ 210543202 Viện Công Nghệ Sinh Học & Thực Phẩm GVHD: Nguyễn Thị Trang TpHCM, tháng năm 2015 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC & THỰC PHẨM o0o MÔN: HĨA SINH THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: PECTINASE Nhóm thực hiên: Lớp: DHTP10B/ 210543202 Viện Công Nghệ Sinh Học & Thực Phẩm GVHD: Nguyễn Thị Trang STT HỌ VÀ TÊN Nguyễn Thị Giang MSSV 14061771 Phạm Thị Bích Hằng 14062241 Trần Thị Thúy Quyên 14066461 Trần Phương Thảo 14063881 TpHCM, tháng 9, năm 2015 LỜI CẢM ƠN Trên thực tế khơng có thành cơng mà không gắn liền với hỗ trợ, giúp đỡ dù hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp Trong suốt q trình học tập mơn Hóa Sinh Thực Phẩm nói riêng mơn Viện Sinh Học & Thực Phẩm trường Đại Học Cơng Nghiệp TPHCM nói chung, chúng em nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ nhà trường, Thầy Cơ, gia đình & bạn bè Với lòng biết ơn sâu sắc, chúng em xin gửi lời cám ơn đến quý Thầy Cô Viện Sinh Học & Thực Phẩm - Trường Đại Học Công Nghiệp TPHCM với tri thức & tâm huyết truyền dạy cho chúng em học quý báu Chúng em xin chân thành cám ơn Cô Nguyễn Thị Trang tận tâm hướng dẫn chúng em qua buổi học lớp & tập tiểu luận nhà Nếu khơng có lời hướng dẫn, dạy bảo Cơ chúng em nghĩ Tiểu luận khó hồn thiện Một lần nữa, chúng em xin chân thành cám ơn Cô Bên cạnh sự giúp đỡ trên, có trợ giúp đắc lực trang mạng www.google.com.vn giúp chúng em tìm thơng tin q giá, góp phần quan trọng vào việc hoàn thành tiều luận Bài tiểu luận thực khoảng tuần, bạn nhóm với lịch học khác thời gian gặp nhau, trao đổi kiến thức nhóm nhiều hạn chế Do vậy, khơng tránh khỏi thiếu sót, chúng em mong nhận ý kiến đóng góp Thầy Cô & bạn lớp để Tiểu Luận nhóm hồn thiện & tiến Tiểu Luận thời gian tới MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU I GIỚI THIỆU CHUNG Khái niệm .2 Phân loại Pectin 3.1 Cấu tạo 3.2 Tính chất pectin .4 II PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HOẠT ĐỘ Phương pháp chuẩn độ iot 1.1 Nguyên tắc 1.2 Hóa chất dịch chiết enzym .5 1.3 Tiến hành: 1.4 Kết quả: .7 Xác định hoạt độ theo độ nhớt dung dịch phản ứng 2.1 Nguyên tắc : 2.2 Hóa chất : .8 2.3 Tiến hành : 2.4 Kết quả : Phương pháp so màu : 3.1 Nguyên tắc 3.2 Tiến hành: .9 3.3 Kết quả: III PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT .10 Tách chiết chế phẩm Pectinase biện pháp canh trường bề mặt: 10 Tách chiết chế phẩm enzym pectinase từ canh trường bề sâu: 10 2.1 Phương pháp hiếu khí: .10 2.2 Phương pháp yếm khí 11 IV ỨNG DỤNG .14 TÀI LIỆU THAM KHẢO 19 LỜI MỞ ĐẦU Hiện nước ta thời kì phát triển mạnh, với xu hội nhập kinh tế quốc tế, ngành khoa học kỹ thuật dịch vụ ngày phát triển, theo ngành cơng nghệ thực phẩm bước cải tiến để cung cấp sản phẩm đầy đủ chất dinh dưỡng, đẹp mắt, tiện lợi đáp ứng nhu cầu ngày cao người Sử dụng enzym sản xuất đời sống trở thành phổ biến ngành sản xuất thực phẩm mang lại lợi ích lớn Trước đây, nguồn enzym chủ yếu thu nhận từ thực vật động vật Ngày nay, người ta nghiên cứu tìm nguồn enzym từ vi sinh vật phong phú, đa dạng & rẻ tiền, ứng dụng rộng rãi ngành sản xuất khác Để hiểu sâu nguồn enzym này, nhóm em xin thực để tài tiểu luận enzym PECTINASE Vì thời gian hồn thành tiểu luận khơng nhiều, kiến thức hạn chế nên khơng tránh khỏi sai sót, chúng em kính mong nhận đóng góp ý kiến Cơ, bạn để báo cáo chúng em hoàn thiện giúp chúng em tiến tiểu luận tới I GIỚI THIỆU CHUNG Khái niệm Enzym Pectinase nhóm enzyme thủy phân chất pectin, sản phẩm tạo thành acid galacturonic, galactose, metanol, Đây nhóm enzym ứng dụng rộng rãi công nghiệp đứng sau enzym Amylase Protease Enzym phát dịch chiết trái cà chua, cà rốt hay đại mạch Đầu tiên phải kể đến phát E.fremi đối tượng cà rốt (1840) Enzym Pectinase enzym xúc tác phân hủy polime pectin, làm giảm độ nhớt giảm khối lượng phân tử sản phẩm tạo thành Enzym Pectinase ứng dụng nhiều trình chế biến thực phẩm, đặc biệt khả làm nước Phân loại Theo quan điểm đại, enzym Pectinase phân loại theo chế tác dụng chúng, phân thành nhóm:  Pectinesterase (PE): phân cắt liên kết este methnol nhóm cacboxyl axit galacturonic  Polygalacturonase (PG): thủy phân liên kết gắn với nhóm -COOH tự đầu hay mạch, tức thủy phân liên kết  -1,4-D- galacturoside axit galacturonic pectin axit polygalacturonic khác  Transeliminase (TE): nhóm enzym tìm gần (19601961), bao gồm protopectinase xúc tác phân cắt araban, galactan khỏi protopectin để tạo thành pectin hòa tan enzym Transeliminase phân cắt phi thủy phân ( khơng có tham gia nước) pectin để tạo gốc galacturonic có nối kép nguyên tử C4 C5 Phản ứng xảy dễ dàng môi trường trung tính kiềm 3 Pectin 3.1 Cấu tạo - Pectin hợp chất cao phân tử mạch thẳng, có cấu tạo từ kết hợp acid galacturonic qua liên kết  -1,4-glucoside Tuỳ thuộc vào nguồn pectin mà pectin có khối lượng phân tử từ 80.000 - 200.000 -    Pectin chất enzyme pectinase Pectin phổ biến thực vật, hợp chất polimer tự nhiên tồn có dạng: protopectin, pectin acid pectinic Pectin tên chung gọi cho hỗn hợp chứa thành phần khác nhau, pectinic acid thành phần chủ yếu -    Pectin có nhiều loại (1 – 1,5%) Các vỏ, cùi cam, chanh, dứa có nhiều pectin Trong rau có pectin cà rốt, bắp cải, bí -    Các pectin tự nhiên định vị thành tế bào liên kết với cấu trúc polysaccharide protein để tạo thành protopectin không tan Trong xanh, pectin dạng khơng hồ tan gọi protopectin làm cho cứng Protopectin tạo độ cứng cho xanh, khơng tan nước có cấu tạo hố học phức tạp Protopectin tồn chủ yếu thành tế bào, thường dạng liên kết với polysaccharide khác arabin, tinh bột, cellulose…  Khi chín, tác dụng enzyme protopectinase acid hữu có làm cho protopectin chuyển thành pectin hoà tan, làm mềm Tính chất quan trọng pectin dễ tạo gel Pectin ester hoá cao tạo gel đặc môi trường acid 1% dung dịch đường có nồng độ 65% -    Pectinic acid polygalacturonic acid có phần nhỏ nhóm carboxyl ester hoá methanol Pectinate muối pectinic acid.  Pectic acid polygalacturonic acid hoàn toàn giải phóng khỏi nhóm methoxy, tức có chứa nhóm carboxyl tự đơn vị polygalacturonic acid - 3.2 Tính chất pectin - Pectin chất bột trắng xám nhạt hat có màu nâu - Pectin không tan rượu dung môi hữu khác, khơng thử oxy Pectin hòa tan nước, amoniac, dung dịch kiềm, cacbonate natri glycerine nóng + Độ hồ tan pectin nước tăng lên mức độ ester hoá phân tử pectin tăng khối lượng phân tử pectin giảm Khi đó, độ nhớt dung dịch pectin tăng lên không tỷ lệ với nồng độ + Pectin dễ bị kết tủa ethanol, isopropanol, acetone, sulfat amon, chlorua nhôm, muối đồng, muối canxi va acid - Độ bền vững pectin trước enzym pectinase tăng lên có mặt cation, Al3+ Fe3+ - Pectin hòa tan tác dụng kiềm lỗng hay enzyme pectinase giải phóng nhóm methoxy tạo thành rượu methylic acid pectic tự - Khi có đường acid, pectin có tính chất làm đơng Pectin có khả đơng tốt pectin rau cấu tạo có nhiều nhóm methoxy + Khi nhóm methoxy chiếm 11%, pectin đơng tốt pH = 3,5 + Khi nhóm methoxy chiếm 5%, pectin đông tốt pH = 2,9 + Khi hàm lượng pectin khoảng 1%, độ acid từ – 1,3%, pH = 2,8 – 3,2 ; độ đường 65 – 70% sản phẩm đơng tốt - Pectin thường sản xuất từ táo, cà rốt, vỏ bưởi, lúa mạch nha… II PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HOẠT ĐỘ Trong số enzym thuộc hệ pectinase, polygalacturonase enzym quan tâm nhiều có phạm vi ứng dụng rộng lớn công nghiệp thực phẩm mà lĩnh vực cơng nghệ sinh học Vì vậy, ta xác định hoạt độ loại enzym cụ thể hệ enzym Pectinase Polygalacturonase (PG) Enzym thường gặp thực vật, chủ yếu có vi khuẩn nấm mốc Polygalacturonase phức hệ enzym gồm nhiều cấu tử thường có tính đặc hiệu cao chất Hoạt độ polygalacturonase Phương pháp chuẩn độ iot 1.1 Nguyên tắc Trên sở gia tăng nhóm anđêhit cuối mạch thủy phân liên kết glucozit, tính tốn số lượng liên kết bị thủy phân Đơn vị hoạt độ polygalacturonase lượng enzym xúc tác thủy phân micro đương lượng liên kết glucozit phân tử axit pectic 300C thời gian phút 1.2 Hóa chất dịch chiết enzym  Dung dịch axit pectic 1%: hòa tan 10g polygalacturonat natri dung dịch đệm axetat 0,05N, pH= 5,25 bình định mức 1000ml, bổ sung dung dịch đệm tới vạch mức  Dung dịch enzym: o Đối với môi trường nuôi cấy rắn: cân 5g môi trường rắn nghiền nhỏ cho vào cốc 200ml Bổ sung 100ml dung dịch toluene 0.33%, khuấy trộn tiến hành tách chiết 40C thời gian Sau đó, lọc thu nhận dịch chiết enzym qua giấy lọc o Đối với tế bào vi khuẩn: khối tế bào làm lạnh đơng thời gian 12 giờ, sau nhả lạnh đông bổ sung dung dịch đệm axetat 0,2M, pH=7,9 với tỷ lệ 1:2,5 Hỗn hợp tiến hành đồng hóa máy giữ tủ lạnh thời gian 24 giờ, sau ly tâm với tốc độ 6000 vòng/phút thời gian 40 phút Bổ sung amoni sunfat vào dịch nhận để đạt nồng độ 40% để kết tủa loại protein nhiễm tạp ly tâm với tốc độ 4500 vòng/phút thời gian 30 phút Sau đó, bổ sung amoni sunfat lần để đạt độ bão hòa 70% kết tủa enzym, cuối thu nhận enzym ly tâm với tốc độ 4500 vòng/phút thời gian 30 phút Hòa tan kết tủa enzym ml dung dịch đệm photphat 0,1M, pH= o Đối với chế phẩm enzym kỹ thuật: Cân gam chế phẩm nghiên cứu nghiền nhỏ cho vào cốc 200 ml Bổ sung 100 ml nước cất, khuấy trộn giữ nguyên Sau đó, lọc thu nhận enzym qua giấy lọc Hoặc o Đối với chế phẩm enzym khiết: Cân 0,1g chế phẩm nghiên cứu nghiền nhỏ cho vào cốc 20-25 ml Chà cẩn thận đũa thủy tinh, sau chuyển tòan vào bình định mức 100 ml, bổ sung nước cất tới vạch mức, khuấy trộn đều, cần tiến hành lọc  Dung dịch natri cacbonat 1M  Dung dịch axit sunfuric 2M  Dung dịch iot 0,1N  Dung dịch hyposunfit 0,05N: Hòa tan 12,5 gam Na2S2O3 với nước cất khơng chứa CO2 bình định mức 1000 ml Dung dịch phải bảo quản bình thủy tinh màu nâu có ống xi phơng buret với ống canxi clorua nạp đầy vôi Trước sử dụng xác định lại nồng độ chuẩn xác dung dịch  Dung dịch tinh bột tan 1% dung dịch natri clorua bão hòa: Cho gam tinh bột tan vào bình định mức vào nồi cách thủy sơi, lắc liên tục hòa tan hồn tồn tinh bột Tiếp làm nguội bình bổ sung 10ml dung dịch đệm (dung dịch đệm axetat pH 4,7 dung dịch đệm photphat pH 6) định mức tới vạch ngấn NaCl Kiểm tra mật độ quang dung dịch: Phối trộn 10 ml dung dịch với ml nước cất, trộn Hút 0,5 ml dung dịch nhận cho vào 50 ml dung dịch iot, lắc đo cường độ màu dung dịch bước song 656 nm với cuvet 10nm đối ngược với mẫu trắng nước cất Giá trị mật độ quang nhận phải lớn 0,690 1.3 Tiến hành:  Mẫu thí nghiệm: lấy 10 ml dung dịch axit pectic 1% cho vào bình nón nút mài 100 ml đặt vào bình điều nhiệt có nhiệt độ 30 +- 0,20C, sau 10 phút bổ sung ml dung dịch enzym Sau thời gian định (10, 20, 30 60 phút tùy thuộc hoạt độ enzym), thêm vào bình phản ứng bình 1,8 ml dung dịch Na2CO3 1M 10 ml dung dịch iot 0,1N Lắc đậy nút thủy tinh, để yên 29 phút chỗ tối Cuối bổ sung thêm 2ml H2SO4 2M định phân lượng iot dư dung dịch hyposunfit 0,05N với có mặt tinh bột tan Kết chuẩn độ biểu thị số ml dung dịch Na2S2O3 0,1N  Mẫu kiểm chứng: Mẫu kiểm chứng tiến hành mẫu thí nghiệm, khác dung dịch enzym bổ sung vào sau bổ sung NaCO3 trước bổ sung dung dịch iot 1.4 Kết quả: Họat độ polygalacturonase (HđPg) tính đv/g xác định theo công thức: 51,3∗e HđPg = t∗m , đv/g Trong đó: - 51,3 số micro đương lượng nhóm anđêhit tương ứng với 1ml dung dịch iot 0,1N (hoặc ml hyposunfit) - e lượng dung dịch iot 0,1N tiêu tốn để oxy hóa nhóm anđêhit tạo thành, ml - t thời gian thủy phân, phút - m lượng chế phẩm enzym sử dụng, g Xác định hoạt độ theo độ nhớt dung dịch phản ứng 2.1 Nguyên tắc : Trên sở giảm độ nhớt dung dịch pectin thủy phân liên kết glucozit enzym Đơn vị hoạt độ polygalacturonase lượng enzym xúc tác thủy phân liên kết glucozit làm giảm 50% độ nhớt dung dịch pectin 0,2-2% 370C, pH= 5,25 thời gian 10 phút 2.2 Hóa chất : Dung dịch natri polygalacturonat 0,2-2% : Hòa tan 2g-20g natri polygalacturonat dung dịch đệm axetat 0,05N, pH = 5,25 bình định mức 1000 ml, bổ sung dung dịch đệm tới vạch mức 2.3 Tiến hành : Hút 10 ml dung dịch natri polygalacturonat 0,2-2%, bổ sung ml dung dịch enzym, lắc đặt vào máy điều nhiệt có nhiệt độ từ 30-370C, giữ nguyên nhiệt độ thời gian 10 phút Đo độ nhớt dung dịch phản ứng nhớt kế Ostwald 2.4 Kết quả : Hoạt độ enzym xác định thông qua giảm độ nhớt dung dịch phản ứng nhận Phương pháp so màu : 3.1 Nguyên tắc Trên sở thủy phân axit galacturonic enzym giải phóng nhóm khử Các nhóm khử tạo thành tham gia vào phản ứng với 2-cyanoaxetamit Đơn vị đo hoạt độ polygalacturonase lượng enzyme xúc tác thủy phân giải phóng nhóm khử 450C thời gian phút 3.2 Tiến hành: Hút 0,5 ml dung dịch hỗn hợp phản ứng chuẩn có chứa 0,5 mg axit polygalacturonic hòa tan dung dịch đệm axerat pH= 3-5 cho vào ống nghiệm Phản ứng khởi động cách bổ sung 20 dich chiết enzym, lắc đặt vào máy điều nhiệt có nhiệt độ 450C, giữ nguyên nhiệt độ thời gian 20 phút Bổ sung 1,2ml dung dịch chất phản ứng TBC (natri tetraborat 100 mM, axit boric 100 mM 2-cyanoaxetamit 0,1%), đun sôi thời gian 10 phút để dừng phản ứng, sau làm nguội Màu dung dịch sau phản ứng đo máy quang phổ bước song 270 nm Xây dựng đường chuẩn: đường chuẩn xây dựng khoảng nồng độ 0-0,4 mol/l axit polygalacturonic thí nghiệm 3.3 Kết quả: Hoạt độ enzym xác định thông qua đường chuẩn vừa xây dựng III PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT Hiện nay, pectinase tách chiết chủ yếu từ Vi sinh vật, có phương pháp 1 Tách chiết chế phẩm Pectinase biện pháp canh trường bề mặt: Môi trường dùng để nuôi cấy vi sinh vật để thu nhận pectinase thường môi trường cám gạo, cám mì, bã củ cải thóc mầm Nguồn dinh dưỡng bổ sung thường muối ammonium, photphoric, Độ ẩm môi trường phải nằm khoảng 60% Nấm mốc A.awamori thường nuôi cấy 300C thời gian 40giờ, sau giảm xuống 240C ni 48-52 Sản phẩm lên men sấy khô thành chế phẩm enzym thô đem tinh chế Để thu chế phẩm Pectinase tinh khiết chế phẩm enzym thơ phải trích ly phương pháp kết tủa nhờ dung môi hữu hay muối ammonium sulfate Dung môi hữu sử dụng để kết tủa enzym pectinase có sunfat sử dụng có độ bão hòa 0,79 Khi kết tủa rượu ethanol, chế phẩm enzym thu có độ tinh khiết khoảng 90%, muối độ tinh khiết đạt khoảng 75% Nhiệt độ kết tủa tối ưu với rượu 2-50C, thời gian tiếp xúc với rượu ngắn tốt Sau đó, ly tâm để tách kết tủa khỏi dung dịch, sấy kết tủa thiết bị sấy chân không hay sấy thăng hoa nghiền nhỏ đem bảo quản Tách chiết chế phẩm enzym pectinase từ canh trường bề sâu: 2.1 Phương pháp hiếu khí: Sự tích tụ enzym môi trường bắt đầu phát triển vi sinh vật gần đạt đến pha ổn định, mơi trường bị axit hóa mạnh lượng phospho vơ sử dụng hồn tồn pH mơi trường ni cấy thường đạt từ 6-7,2 thích hợp Đối với nấm mốc, pH=4 ức chế hồn tồn tích lũy enzym pectinase Khi pH dịch phía axit, pH nằm khoảng 4,5-5, tạo thành sinh khối không bị ảnh hưởng tạo thành enzym pectinase bị kìm hãm Tuy nhiên, pH mơi trường ni cấy A.niger A.awamori 16 dịch 3,5-3,8 và102,9-3,2 theo thứ tự Vật liệu gieo cấy nấm 24, 32 48 tuổi với hàm lượng từ 210% Đối với A.niger A.awamori, vật liệu gieo cấy sợi nấm ủ sơ môi trường dinh dưỡng bắt đầu nứt nanh bào tử Thời gian ủ sơ thường 38-42 Lượng sợi nấm đem gieo cấy thường 2% Trong q trình ni cấy, hàm lượng chất hòa tan mơi trường thường giảm từ 6% xuống 1,5-1,8% Để thu chế phẩm khô, cần tách sợi nấm khỏi canh trường lỏng Cô đặc chân không canh trường lỏng đến hàm lượng chất khô đạt 5-8% sấy khô thiết bị sấy phun Điều kiện sấy phun nhiệt độ chất tải nhiệt vào phải đạt 165-1800C đạt 60-700C Thời gian lưu chế phẩm enzym thiết bị sấy phun phải không giây nhiệt độ chế phẩm sau sấy phải không 400C Chế phẩm thu cần phải đóng gói kín để tránh hút ẩm Có thể thu chế phẩm pectinase tinh khiết cách kết tủa enzym dịch lọc canh trường với ethanol theo tỉ lệ 4:1, với aceton theo tỉ lệ 2:1 isopropanol theo tỉ lệ 1,3:1, với muối ammonium sunfate Nếu kết tủa ethanol, hoạt độ pectinase kết tủa vào khoảng 88-90% so với hoạt độ dịch canh trường ban đầu Nếu kết tủa muối ammonium sulfat, cần tách muối khỏi enzym phương pháp thẩm tích (với nước dung dịch đệm), sau sấy khơ Khi độ bão hòa (NH4)2SO4 0,5 kết tủa đoạn có hoạt độ pectinase thấp (đoạn chiếm 0,25% trọng lượng khô), kết tủa (NH4)2SO4 có độ bão hòa 1.0 kết tủa chiếm 0,11% lại có hoạt độ pectinase cao 2.2 Phương pháp yếm khí Mơi trường: bã củ cải 2% (NH4)2HPO4 0,75% KH2PO4 0,1% CaCO3 0,3% Nước chiết ngơ 0,5% 11 Clostridium pectinopermentants 15 có khả tổng hơp pectinase cách mạnh mẽ pha tăng trưởng trình sinh trưởng tăng đồng thời với tích lũy sinh khối Sự tích lũy enzym tối đa tương ứng với pha ổn định sinh trưởng qua 55-60 pH ban đầu môi trường dinh dưỡng 6,5-7 Vật liệu gieo cấy ban đầu chuẩn bị dạng canh trường chứa bào tử cấy với lượng 4% theo thể tích Q trình ni cấy tiến hành nhiệt độ 350C Cl.Felsieum ni cấy yếm khí để thu pectinase Thành phần mơi trường gồm có: Lactose 2% Pectin củ cải 1% (NH4)2HPO4 0,4% K2HPO4 0,7% KH2PO4 0,3% NaCl 0,1% MgSO4 0,025% FeSO4 dạng vết CaCO3 0,5% Dịch nấm men tự phân 0,05% Ascorbic acid 0,5% Có thể tiến hành thu chế phẩm từ dịch lọc canh trường cách kết tủa enzym với dung môi hữu với muối ammonium sulfate Nếu kết tủa dung môi hữu cơ, pH dung dịch xử lí 6,5-6,8 Nếu kết tủa 2-2,5 thể tích aceton hoạt độ enzym kết tủa đạt 93-95% so với hoạt độ ban đầu Khi kết tủa ammonium sulfate có độ bão hòa 0,2 thu chế phẩm chứa pectinesterase pectintraseliminase, độ bão hòa 0,9-a thu chế phẩm chứa pectintraseliminase exopolygalacturonase Phương pháp đại chuẩn bị chế phẩm enzym pectinase thường theo bước sau đây:  Khử muối phương pháp lọc gel (Bioger P100)  Tách protein phương pháp trao đổi anion ( DEAE Biogel A), hay trao đổi cation (CM Biogel A) 12  Tách enzym pectinnase alginate liên kết ngang  Tinh FPLC Alginate liên kết ngang hoạt động cách kết hợp lực, ảnh hưởng tĩnh điện thay pectate liên kết ngang IV ỨNG DỤNG 13 enzym, loài người Từ phát enzym khả chuyển hóa tăng nhanh q trình sản xuất ứng dụng enzym công nghiệp Số lượng enzym phát ngày nhiều số lượng enzym ứng dụng vào công nghiệp ngày nhiều Trong số enzym sản xuất ứng dụng giới, nước châu Âu sản xuất bán thị trường giới số lượng nhiều Stt Loại enzym Giá trị buôn bán enzym (triệu USD) Carbohydrase 83.2 Protease 187.2 Lipase 31.6 Pectinase 41.6 Những loại enzym đặc biệt 20.8 Các loại enzym khác 41.6 Bảng 1: Thị trường enzym châu Âu Riêng công nghệ thực phẩm, lượng enzym tiêu thụ nhiều Số lượng enzym ứng dụng công nghiệp thực phẩm chủ yếu nước chây Mỹ, châu Âu Trong sản xuất thực phẩm, người ta thường sử dụng chế phẩm pectinase dạng tinh khiết Người ta không dùng chế phẩm dạng nấm mốc sấy khô Tỉ lượng chế phẩm pectinase cô đặc lượng nguyên liệu đem chế biến vào khoảng 0.03-0.05 đên 0.1% Pectinase thường sử dụng ngành công nghiệp thực phẩm sau:  Sản xuất rượu vang  Sản xuất nước nước uống khơng có cồn  Sản xuất mặt hàng từ quả: nước cô14đặc, mứt nhừ, mứt đông,  Sản xuất nước giải khát  Sản xuất cà phê cà phê hòa tan Trong sản xuất rượu vang, sản xuất nước nước uống khơng cồn, sử dụng pectinase cách hiệu Nhờ tác dụng pectinase mà trình ép, làm lọc dịch dễ dàng, làm tăng hiệu suất sản phẩm Chẳng hạn đưa pectinase vào khâu nghiền quả, làm tăng hiệu suất nước suất nước sau ép lên tới 15-25% Bởi lẽ có pectin khối lượng nghiền có trạng thái keo, ép dịch khơng Nhờ pectinase phân giải chất pectin mà dịch suốt không bị vẩn đục lọc dễ dàng Khơng vậy, enzym pectinase góp phần chiết rút chất màu, tanin chất hòa tan nữa, làm tăng thêm chất lượng thành phẩm Trong sản xuất mặt hàng từ (mứt nhừ, mứt đơng, ) pectinase có vai trò quan trọng Nhờ pectinase mà thu dịch có nồng độ đậm đặc Ví dụ dịch táo đặc đến 72 độ Brix, không tách pectin tự nhiên chứa sản phẩm bị keo tụ cách mạnh mẽ cô đặc Đa số trường hợp, người ta khử pectinase đi, sau lọc đặc, người ta cho pectinase tác dụng suốt thời gian cô đặc Trong sản xuất cà phê, người ta dùng pectinase để tách lớp keo bề mặt hạt cà phê Trước người ta dùng vi sinh vật để làm việc này, thường q trình xảy khơng đồng khó kiểm tra Hiện nay, người ta thường dùng chế phẩm pectinase Trong sản xuất nước rượu vang, việc sử dụng enzym tiến khoa học lớn Các chế phẩm enzym sử dụng sản xuất nước rượu vang hỗn hợp nhiều loại enzym riêng biệt phụ thuộc vào nguyên liệu sản phẩm cần đạt tới Ngoài ra, việc sử dụng loại chế phẩm enzym phụ thuộc vào công nghệ sản xuất 15 Trong sản xuất nước rượu vang, người ta thường sử dụng nhóm enzym sau:  Nhóm chế phẩm enzym dùng để sản xuất nước đục Mục đích làm tăng hiệu suất trích ly để thu lượng sản phẩm lớn  Nhóm chế phẩm enzym dùng để sản xuất nước trong, không chứa pectin Mục đích làm tăng hiệu suất trích ly thủy phân hoàn toàn chất protein, pectin, làm giảm độ nhớt làm triệt tiêu nguyên nhân làm đục nước  Nhóm chế phẩm enzym dùng để làm tăng khả đồng hóa nước thịt quả, làm tăng khả trích ly nước  Nhóm chế phẩm enzym dùng để sản xuất bán sản phẩm rượu vang, nhằm tăng hiệu suất trích ly bán sản phẩm  Nhóm chế phẩm enzym dùng đế ngăn cản q trình oxy hóa làm cản trở phát triển vi sinh vật hiếu khí phát triển nước quả, rượu vang  Nhóm chế phẩm enzym dùng vào mục đích chống lại lại đường sản xuất siro thành phần Việc sử dụng chế phẩm enzym phải xem xét kỹ lưỡng sở đặc điểm nguyên liệu trái cần xử lý Trong đặc điểm trái cây, người ta quan tâm nhiều đến đặc điểm màu sắc tự nhiên sản phầm Trong nhiều trường hợp, việc sử dụng enzym phải đảm bảo giữ màu sắc tự nhiên ban đầu tạo màu sắc theo ý muốn cách điều khiển phản ứng enzym Ví dụ:  Trong sản xuất nước táo người ta sử dụng chế phẩm peptin cho hiệu tách nước cao 16 Ở 50⁰C hiệu suất tách nước 80% - 20% Ở 37-40⁰C -4 , hiệu suất tách nước 20%-25%  Trong sản xuất nước nho: Nho cho nhiều dịch chứa nhiều đường Tuy nhiên, nước nho thường chứa nhiều thịt (peptin) Người ta xử lý nước nho chế phẩm peptin làm nước nho Ứng dụng sản xuất rươu vang Quy trình sản xuất rượu vang Dịch ép Nho Bổ sung pectinase 0,03% Rửa Dịch tự chảy Lên men Điều chỉnh pH, nồng độ đường Thu dịch Kết tủa lạnh Ứng dụng sản xuất bia Enzim xúc tác cho phân giải protein Ứng dụng việc lên men cà phê, ca cao Trong trình lên men, lớp nhầy xung quanh hạt bị phân hủy nhanh bị rửa khỏi hạt trước hạt sấy khô Ứng dụng việc tạo hương cho sản phẩm rượu Do sản phẩm trao đổi chất nấm mốc nhiễm vào trái nho chín có hàm lượng đường cao cách đâm thủng vỏ làm cho nước trái nho bay -> nho bị 17 nhiễm nấm Ứng dụng sản xuất siro sản phẩm chứa đường Trong sản xuất loại mứt, pectinase đống vai trò quan trọng Nhờ pectinase mà thu dịch có nồng độ đậm dặc Ví dụ: Dịch táo đặc khơng tách peptin bị keo tụ cách mạnh mẽ Do người ta phải khử peptin sau lọc đặc Ngồi pectinase ứng dụng chăn ni , y hoc, sản xuất dầu…… TÀI LIỆU THAM KHẢO 18 Các phương pháp phân tích ngành cơng nghệ lên men www.google.com.vn 19 ... NGHIỆP TPHCM VIỆN CƠNG NGHỆ SINH HỌC & THỰC PHẨM o0o MƠN: HĨA SINH THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: PECTINASE Nhóm thực hiên: Lớp: DHTP10B/ 210543202 Viện Công Nghệ Sinh Học & Thực Phẩm GVHD: Nguyễn Thị Trang... nghiệp thực phẩm chủ yếu nước chây Mỹ, châu Âu Trong sản xuất thực phẩm, người ta thường sử dụng chế phẩm pectinase dạng tinh khiết Người ta không dùng chế phẩm dạng nấm mốc sấy khô Tỉ lượng chế phẩm. .. Trên thực tế khơng có thành cơng mà không gắn liền với hỗ trợ, giúp đỡ dù hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp Trong suốt q trình học tập mơn Hóa Sinh Thực Phẩm nói riêng mơn Viện Sinh Học & Thực