enzyme amylase phương phap sản xuất va ứng dụng

Review Article: Enzyme Amylase: Phương Pháp Sản Xuất Và Ứng Dụng SVTH: LÝ PHƯƠNG VŨ TÓM TẮT Tinh bột sản phẩm tự nhiên quan trọng có nhiều ứng dụng kỹ thuật đời sống người Nhiều nước giới sử dụng nguồn tinh bột từ khoai tây, lúa mì, ngơ (sắn), cịn riêng nước ta sử dụng gạo khoai mì nguồn tinh bột chủ yếu Để thực trình thuỷ phân tinh bột thực tế sản xuất người ta thường sử dụng enzyme amylase Enzym amylase tìm thấy nhiều nguồn khác amylase từ thực vật, động vật VSV Hiện nay, nhà sản xuất sử dụng amylase có khả chịu nhiệt cao mà khơng bị hoạt tính, chẳng hạn amylase tách chiết từ VSV Ngoài ra, sử dụng amylase để thủy phân tinh bột cần lượng xúc tác thấp, không yêu cầu cao thiết bị sử dụng, giảm chi phí cho q trình tinh dịch đường Nguồn amylase lấy từ mầm thóc, mầm đại mạch ( malt), hạt bắp nảy mầm, hay từ nấm mốc,… Nguyên liệu cho sản xuất gạo, bắp, khoai mì,… nguồn nguyên liệu dễ tìm, rẻ tiền tìm thấy dễ dàng nước ta Nhờ ưu điểm mà enzyme amylase ứng dụng rộng rãi nhiều ngành công nghiệp: chế biến thực phẩm, dệt, y dược … Do đó, việc nắm rõ phương pháp sản xuất enzyme amylase để ứng dụng vào thực tế sản xuất nhu cầu cần thiết GVHD : TS TRƯƠNG TRỌNG NGÔN Review Article: Enzyme Amylase: Phương Pháp Sản Xuất Và Ứng Dụng SVTH: LÝ PHƯƠNG VŨ I GIỚI THIỆU: Enzyme Amylase Amylase hệ enzyme phổ biến giới sinh vật Các enzyme thuộc nhóm enzyme thủy phân, xúc tác phân giải liên kết nội phân tử nhóm polysaccharide với tham gia nước: RR’ + H-OH RH + R’OH Có loại enzyme xếp vào nhóm: endoamylase (enzyme nội bào) exoamylase (enzyme ngoại bào) (1)  Endoamylase gồm có α-amylase nhóm enzyme khử nhánh Nhóm enzyme khử nhánh chia thành loại: Khử trực tiếp Pullulanase, khử gián tiếp Transglucosylase maylo-1,6-glucosidase Các enzyme thủy phân liên kết bên chuỗi polysaccharide  Exoamylase gồm có β-amylase γ-amylase Đây enzyme thủy phân tinh bột từ đầu không khử chuỗi polysaccharide Môi Trường Sản Xuất Enzyme Amylase 2.1 Môi trường lỏng Ở môi trường lỏng, VSV phát triển bề mặt môi trường, tạo thành khuẩn lạc ngăn cách pha lỏng (môi trường) pha khí (khơng khí) Ở đây, VSV sử dụng chất dinh dưỡng từ dung dịch môi trường, O2 từ không khí, tiến hành q trình tổng hợp enzyme Enzyme ngoại bào tách từ sinh khối hòa tan vào dung dịch môi trường Enzyme nội bào nằm sinh khối VSV GVHD : TS TRƯƠNG TRỌNG NGÔN Review Article: Enzyme Amylase: Phương Pháp Sản Xuất Và Ứng Dụng SVTH: LÝ PHƯƠNG VŨ Hình 1: Lên men mơi trường lỏng quy mơ phịng thí nghiệm (5 L) (www.khoahoc.com.vn) 2.2 Môi trường bán rắn Phần lớn nhà máy sản xuất enzyme, nuôi cấy VSV thu nhận enzyme, người ta thường sử dụng môi trường đặc Để tăng khả xâm nhập khơng khí vào lịng mơi trường, người ta thường sử dụng cám, trấu, hạt ngũ cốc để làm môi trường Vi sinh vật phát triển bề mặt môi trường, nhận chất dinh dưỡng từ hạt môi trường sinh tổng hợp enzyme nội bào ngoại bào Các enzyme ngoại bào thẩm thấu vào hạt mơi trường, cịn enzyme nội bào nằm sinh khối vi sinh vật Vi sinh vật không phát triển bề mặt môi trường, nơi ngăn cách pha rắn ( mơi trường ) pha khí ( khơng khí ) mà cịn phát triển bề mặt hạt mơi trường nằm hẳn lịng mơi trường Mơi trường ni cấy vừa có độ xốp cao vừa phải có độ ẩm thích hợp Nếu độ ẩm cao làm bết môi trường lại, khơng khí khơng thể xâm nhập vào lịng mơi trường, có độ ẩm thấp q khơng thuận lợi cho VSV phát triển Thông thường người ta thường tạo độ ẩm khoảng 55-65% W hợp lý Nếu sử dụng cám làm nguyên liệu GVHD : TS TRƯƠNG TRỌNG NGÔN Review Article: Enzyme Amylase: Phương Pháp Sản Xuất Và Ứng Dụng SVTH: LÝ PHƯƠNG VŨ để nuôi cấu VSV thu nhận enzyme, người ta phải cho thêm 20-25% trấu để làm xốp môi trường, tạo điều kiện thuận lợi khơng khí dễ xâm nhập vào lịng môi trường Phương pháp nuôi cấy bề mặt bán rắn (mơi trường đặc) thích hợp cho len men nấm mốc Asp.oryzae (2) Hình 2: Lên men mơi trường rắn A: lên men kỵ khí nồi đất nung, B: lên men hiếu khí A B Nguyên Liệu Sản Xuất Enzyme Amylase 3.1 Nguyên liệu tạo môi trường nuôi cấy Nguyên liệu sử dụng nuôi cấy bề mặt thường nguyên liệu có nguồn gốc tự nhiên cám mì, cám gạo, gạo, ngô mảnh, đậu nành loại hạt ngũ cốc khác.Trong loại nguyên liệu trên, cám gạo, cám mì sử dụng nhiều Hai loại có đầy đủ chất dinh dưỡng cần thiết cho VSV phát triển Mặt khác tạo môi trường, chúng thường có tính chất vật lý thích hợp để vừa đảm bảo khối kết dính cần thiết, vừa đảm bảo lượng khơng khí lưu chuyển khối ngun liệu Nguyên liệu sử dụng nuôi cấy bề sâu (Sử dụng mơi trường hồn tồn lỏng): Ngun liệu ni cấy phổ biến dịch đường glucose, fructose, sacarose, pepton,… nồng độ thích hợp khoảng 10 - 15%.(3) 3.2 Chủng vi sinh vật dùng sản xuất amylase  Chủng nấm mốc Asp Oryzae, Asp.niger… o Enzyme chiết xuất từ nấm mốc: dễ dàng loại bỏ khuẩn ty nấm môi trường sản xuất enzyme GVHD : TS TRƯƠNG TRỌNG NGÔN Review Article: Enzyme Amylase: Phương Pháp Sản Xuất Và Ứng Dụng SVTH: LÝ PHƯƠNG VŨ o Enzyme amylase thô nằm dung dịch lọc  Các chủng vi khuẩn Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus stearothermophilus … o Enzyme chiết xuất từ vi khuẩn: cần tốc độ cao, làm lạnh máy li tâm cho việc o Đổ môi trường nuôi cấy vi khuẩn vào ống máy li tâm, quay 20 phút 5.000 vòng/phút Phần gạn mặt, chiết xuất enzyme thơ Bảng 1: Tính chất amylase thu nhận từ nguồn khác (Nguyễn Tiến Thắng, Gíao trình công nghệ enzyme 2008) Nguồn thu nhận Giới hạn pH Khối luợng phân Nhiệt độ tối (pH tối ưu) tử (Dalton) ưu (oC) B subtilis 4,5 – 6,5 48.000 60 B licheniformis 5,0 – 9,0 22.500 90 B.stearothermophilus 4,0 – 5,2(3,0) 96.000 80 B cereus 6,0 – 7,0 90.000 50 – 55 Pseudomonas 6,7 – 7,0 62.000 45 Tụy 6,0 – 7,0 45.000 Malt 4,5 – 9,5 (5,5) 52.000 70 Aspergilus oryzae 5,0 51.000 50 – 60 II PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT ENZYME AMYLASE Theo Phương Pháp Nuôi Cấy Bề Mặt : 1.1 Qui trình cơng nghệ : Vi sinh vật Mơi trường cám mì GVHD : TS TRƯƠNG TRỌNG NGÔN Review Article: Enzyme Amylase: Phương Pháp Sản Xuất Và Ứng Dụng SVTH: LÝ PHƯƠNG VŨ Trích ly nước Thấm tích dịch trích Etanol Kết tủa Amylase Li tâm Sấy kết tủa Chế phẩm Amylase Nghiền, bảo quản Hấp trùng: áp suất 1-1,5 atm thời gian 45-60 phút Trộn giống vi sinh vật: Sau làm nguội, tiến hành cấy giống rắc bào tử vào môi trường trùng, ủ thành đống vài Khi cấy vào môi trường dinh dưỡng, bào tử phát triển thành tế bào nấm mốc tạo loại enzyme mà ta mong muốn Kỹ thuật nuôi cấy: Sau trộn giống, môi trường trải khay với chiều dài 2-3cm, đưa vào phịng ni cấy 28-32oC, không cần điều chỉnh pH Thời gian nuôi nấm sợi thu nhận enzyme vào khoảng 36-60 Quá trình phát triển nấm mốc môi trường bán rắn nuôi phương pháp bề mặt trải qua giai đoạn sau:  Giai đoạn 1: giai đoạn kéo dài 10-14 kể từ thời gian bắt đầu nuôi cấy o Nhiệt độ tăng chậm GVHD : TS TRƯƠNG TRỌNG NGÔN Review Article: Enzyme Amylase: Phương Pháp Sản Xuất Và Ứng Dụng SVTH: LÝ PHƯƠNG VŨ o Sợi nấm bắt đầu hình thành có màu trắng màu sữa o Thành phần dinh dưỡng bắt đầu có thay đổi o Khối mơi trường cịn rời rạc o Enzyme bắt đầu đươc hình thành  Giai đoạn 2: giai đoạn kéo dài 14-18 o Toàn bào tử phát triển thành sợi nấm có màu trắng xám o Mơi trường kết lại chặt o Độ ẩm môi trường giảm dần o Nhiệt độ mơi trường tăng nhanh lên tới 40-45oC o Các chất dinh dưỡng bắt đầu giảm nhanh đồng hoá mạnh nấm sợi o Enzyme amylase tổng hợp mạnh o Lượng O2 khơng khí giảm CO2 tăng dần  Giai đoạn 3: giai đoạn kéo dài 10-20 o Quá trình trao đổi chất yếu dần, mức độ giảm chất dinh dưỡng chậm lại o Nhiệt độ khối mơi trường giảm, làm giảm lượng khơng khí mơi trường xuống 20-25 thể tích khơng khí /thể tích phịng ni cấy/ 1giờ 1.2 Thu nhận sản phẩm Để sản xuất enzym tinh khiết người ta phả tiến hành sau:  Toàn khối lượng enzym thô amylase đem nghiền nhỏ để phá vỡ thành tế bào làm nhỏ thành phần chế phẩm thô  Sử dụng chất trợ nghiền (cát thạch anh bột thủy tinh) nghiền Trước sử dụng cát thạch anh bột thủy tinh phải rửa sạch, sấy khô nhiệt độ lớn 1000C để loại bỏ nước tiêu diệt VSV Sau nghiền mịn, người ta cho nước vào để trích ly enzym α-amylase Cứ phần chế phẩm enzym thô, người ta cho 4-5 phần nước, GVHD : TS TRƯƠNG TRỌNG NGÔN Review Article: Enzyme Amylase: Phương Pháp Sản Xuất Và Ứng Dụng SVTH: LÝ PHƯƠNG VŨ khuấy nhẹ sau lọc lấy dịch, phần bã thu riêng dùng làm thực phẩm gia súc (chú ý cần loại bỏ cát thạch anh bột thủy tinh khỏi hỗn hợp bã cho gia súc ăn).Dịch thu nhận dạng chế phẩm enzym thơ có chứa nước, chất hịa tan khác từ khối mơi trường ni cấy Dùng cồn sunfat amon để kết tủa enzyme.Trong tiến hành kết tủa, người ta phải làm lạnh dung dịch enzym thô tác nhân kết tủa để tránh làm hoạt tính enzyme  Khi cho chất kết tủa vào dung dich enzyme thô, người ta tiến hành khuấy nhẹ, sau để yên điều kiện nhiệt độ 4-7 0C Theo thời gian, enzyme tạo kết tủa lắng xuống đáy, người ta tiến hành gạn lọc thu nhận kết tủa dạng paste (độ ẩm > 70%W) (4) 1.3 Ưu nhược điểm Ưu điểm :  Nuôi cấy bề mặt dễ thực Quy trình cơng nghệ thường không phức tạp  Lượng enzyme tạo thành từ nuôi cấy bề mặt thường cao nhiều so với ni cấy chìm  Chế phẩm enzyme thơ (bao gồm thành phần môi trường sinh khối vi sinh vật, enzyme nước) Sau thu nhận dễ sấy khô dễ bảo quản  Nuôi cấy bề mặt không cần sử dụng nhiều thiết bị phức tạp  Trong trường hợp bị nhiễm vi sinh vật lạ, ta dễ dàng xử lý Môi trường đặc mơi trường tĩnh, khơng có xáo trộn nên khu vực bị nhiễm ta cần loại bỏ khu vực khỏi tồn khối ni cấy Những khu vực khác hoàn toàn an toàn Nhược điểm : Phương pháp tốn lớn diện tích cho nuôi cấy Trong phương pháp vi sinh vật phát triển bề mặt môi trường (môi trường lỏng môi trường bán rắn) nên cần nhiều diện tích (5) GVHD : TS TRƯƠNG TRỌNG NGƠN Review Article: Enzyme Amylase: Phương Pháp Sản Xuất Và Ứng Dụng SVTH: LÝ PHƯƠNG VŨ Theo Phương Pháp Nuôi Cấy Bề Sâu: 2.1 Qui trình cơng nghệ : Vi Sinh Vật Hấp khử trùng nhiệt độ 118 – 125 0C, thời gian 40 – 60 phút, để nguội dến nhiệt độ bình thường tiếp giống vi sinh vật vào môi trường, tỷ lệ giống đưa vào – 2,5 % Sau q trình ni cấy thực theo phương pháp: nuôi cấy theo chu kỳ hay nuôi cấy liên tục  Nuôi cấy theo chu kỳ phương pháp nuôi cấy thiết bị lên men Sau chu kỳ nuôi từ – ngày 28 – 320C người ta thu nhận tồn dịch ni cấy loại chế phẩm enzyme thơ Phương pháp khơng địi hỏi kỹ thuật cao suất thấp  Nuôi cấy liên tục để khắc phục tình trạng Quá trình ni cấy liên tục ni cấy thiết bị, thực nhiều thiết bị Phương pháp có lợi chất lượng sản phẩm cuối ta thu nhận đuợc chưa đạt yêu cầu đặt ta khắc phục hai cách GVHD : TS TRƯƠNG TRỌNG NGÔN Review Article: Enzyme Amylase: Phương Pháp Sản Xuất Và Ứng Dụng SVTH: LÝ PHƯƠNG VŨ o Cách thứ nhất: làm cho thời gian lưu dung dịch tế bào vi sinh vật thiết bị lâu o Cách thứ hai là: ta tiến hành hoàn lưu dịch lên men hịa chung với dịng mơi trường để tái lên men 2.2 Thu nhận sản phẩm Dung dịch sau nuôi cấy theo phương pháp bề sâu tách khỏi sinh khối thành phần khơng hịa tan phương pháp ly tâm Dịch thu thường chứa – 3% chất khơ hịa tan Hàm lượng chất nhỏ, ta cần phải đặc chúng khối lượng dịch giảm – 10 lần điều kiện chân không 2.3 Ưu nhược điểm Ưu điểm:  Phương pháp nuôi cấy đại dễ khí hố, tự động hố, suất cao  Có thể ni cấy dễ dàng chủng vi sinh vật đột biến có khả sinh tổng hợp enzyme cao lựa chọn tối ưu thành phần môi trường, điều kiện nuôi cấy, enzyme thu tinh khiết hơn, đảm bảo vô trùng Nhược điểm:  Địi hỏi phải vơ trùng tuyệt đối khâu vệ sinh tổng hợp, trùng môi trường dinh dưỡng, thao tác ni cấy, khơng khí cung cấp cho q trình ni cấy Tốn điện cho khuấy trộn, không bảo đảm vô trùng bị nhiễm hàng loạt, toàn gây tổn thương lớn thu hồi enzyme có giá thành cao (5) Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Chất Lượng Enzyme 3.1 Ảnh hưởng nguồn Nitơ dinh dưỡng Bảng 2: Ảnh hưởng nguồn Nitơ tới sinh tổng hợp enzyme amylase ( Sách Công nghệ enzyme Nguyễn Đức Lượng chủ biên, 2004) Nguồn Nitơ Liều lượng muối, Hoạt động enzyme sau ngày nuôi đối % theo N với 100ml GVHD : TS TRƯƠNG TRỌNG NGÔN 10 Review Article: Enzyme Amylase: Phương Pháp Sản Xuất Và Ứng Dụng SVTH: LÝ PHƯƠNG VŨ NaNO3 NaNO3 (NH4)2SO2 NH4NO3 NH4NO3 NH4H2PO4 α-amylase 145 26 98 45 5,5 0,30 0,15 0,15 0,15 0,30 0,30 Glucomylase 8000 3300 4100 4900 8000 3.2 Ảnh Hưởng Của Nguồn Khống Dinh Dưỡng - Mg2+ có ảnh hưởng tới độ bền nhiệt enzym - Phospho ảnh hưởng trực tiếp tới sinh sản nấm sợi, mà tăng cường tổng hợp enzyme - Canxi(Ca) cần cho tổng hợp ổn định α-amylase hoạt động cấu tử thiếu enzym Canxi cịn có tác dụng bảo vệ amylase khỏi tác động protease ( Hsiu et amiloza, 1964) - Lưu huỳnh(S) kích thích tạo amylase Ngồi ngun tố đa lượng cần ý thêm với nguyên tố vi lượng Chẳng hạn như: Co, kẽm,…và nguyên tố gây ức chế tổng hợp enzym amylase như: đồng, thủy ngân, … Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Q Trình Lên Men - Độ ẩm mơi trường: Bảng 3: Ảnh hưởng giữ ẩm trình sinh trưởng tới tạo α-amylase Asp.oryzae nuôi phương pháp nuôi cấy bề mặt ( http://gbb.eldoc.ub.rug.nl/root/2002/JBiotechnolvdMaarel/) 20 Độ ẩm Hoạt độ Phương án % thí nghiệm Khay để hở 27,8 34 Độ ẩm Hoạt độ Độ amylase ẩm amylase canh I đ/v canh % với canh I trường khô trường 15,0 khô 18,0 amylase đối GVHD : TS TRƯƠNG TRỌNG NGÔN % 23,8 42 Hoạt độ trường khô 22,0 20,5 11 Review Article: Enzyme Amylase: Phương Pháp Sản Xuất Và Ứng Dụng SVTH: LÝ PHƯƠNG VŨ Khay đậy nắp 46,4 20,4 42,4 32,9 42,4 36,7 - Độ ẩm tương đối khơng khí: Độ ẩm cho phép từ 80% trở lên đến mức bão hồ tức 100% W thích hợp cho VSV phát triển - Ảnh hưởng nhiệt độ: Nhiệt độ thích hợp cho phát triển hình thành enzyme 28-320C - Ảnh hưởng pH: pH thích hợp cho VSV phát triển môi trường acid yếu khoảng 5,5-6.5 (6) III ỨNG DỤNG CỦA ENZYME AMYLASE: Ứng Dụng Của Enzyme Amylase Trong Chế Biến Thực Phẩm Gia Súc: Trong chế biến thức ăn gia súc, thành phần ngũ cốc chiếm khối lượng lớn Trong khối lượng này, thành phần tinh bột cao Để tăng hiệu suất sử dụng lượng từ nguồn tinh bột, người ta thường cho thêm enzyme amylase vào Enzyme amylase tham gia phân giải tinh bột tạo thành đường, giúp cho q trình chuyển hóa tinh bột tốt Ứng Dụng Của Enzyme Amylase Trong Dược Phẩm Nguồn cung cấp enzyme amylase vi khuẩn Bacillus subtilis với ưu điểm bền môi trường acid dày so với diastase (amylase) lấy từ động vật vi nấm Amylase sử dụng phối hợp với coenzyme A, cytocrom C, ATP, carboxylase để chế thuốc điều trị bệnh tim mạch, bệnh thần kinh Mặt khác amylase phối hợp với enzyme thủy phân để chữa bệnh thiếu enzyme đường tiêu hóa Trong thể, amylase hormon tuyến tụy ngoại tiết, có tác dụng chống phù nề sau chấn thương sau mổ Điều trị triệu chứng phản ứng viêm kèm nhiễm khuẩn đường hô hấp α-amylase dùng Neopeptine viên nang lấy từ nguồn vi khuẩn Bacillus subtilis GVHD : TS TRƯƠNG TRỌNG NGÔN 12 Review Article: Enzyme Amylase: Phương Pháp Sản Xuất Và Ứng Dụng SVTH: LÝ PHƯƠNG VŨ Sản phẩm chữa men tiêu hóa dành cho trẻ sơ sinh trẻ em, kích thích tiêu hóa, chống suy dinh dưỡng sản phẩm loại : MINIGADIN TRYMO CALCINOL-RB Ứng Dụng Của Enzyme Amylase Trong Công Nghiệp Dệt Trong công nghiệp dệt, người ta thường sử dụng enzym amylase vi khuẩn để tẩy tinh bột làm cho vải mềm.Người ta thường sử dụng lượng chế phẩm amylase khỏang 0,3-0,6 g/l dung dịch thời gian xử lý 5-15 phút nhiệt độ 90oC Ứng Dụng Của Enzyme Amylase Trong Việc Tẩy Màu Giấy Enzyme α-amylase có khả thúc đẩy quy trình khử mực tốt.Chúng bẻ gãy mạch tinh bột mặt giấy, kéo theo làm long phân tử mang màu bám đó, tạo thuận lợi cho q trình tuyển khử mực (7) Nguyên liệu: giấy photocopy, giấy văn phòng loại, giấy in mực laser mặt có gia keo tinh bột Quy trình xử lý: bao gồm bước ngâm xử lý giấy loại enzyme α-amylase nhiệt độ thường, xử lý hóa nhiệt: đánh tơi có pha trộn hóa chất gia nhiệt, ủ điều kiện nhiệt độ, pha loãng tuyển nổi, rửa đặc, thành phẩm Hóa chất sử dụng: enzyme α-amylase, NaOH cơng nghiệp, Na2SiO3, H2O2, chất hoạt tính bề măt, chất tạo bọt, dầu béo Hiệu so với mẫu đối chứng không sử dụng enzyme α-amylase: thời gian ủ giảm 30%, mức dùng loại hóa chất giảm 10 - 35% tùy theo loại, giảm nhiều mức dùng NaOH (giảm 35%), độ trắng bột sau khử mực tăng 2,7 - 3,0% ISO, độ dài đứt tăng 1,5%, độ chịu gấp (đôi lần) tăng 14% độ chịu xé tăng 28% Độ trắng cuối đạt tối đa 87,0% ISO GVHD : TS TRƯƠNG TRỌNG NGÔN 13 Review Article: Enzyme Amylase: Phương Pháp Sản Xuất Và Ứng Dụng SVTH: LÝ PHƯƠNG VŨ Ứng Dụng Của Enzyme Amylase Trong Sản Xuất Bia: Trong công nghệ sản xuất bia truyền thống, nước phương Tây chủ yếu sử dụng enzym amylase malt để thủy phân tinh bột malt, sau đến giai đoạn rượu hóa nấm men Saccharomyces sp Cơ sở khoa học việc sử dụng amylase malt chỗ, đại mạch chuyển từ trạng thái hạt sang trạng thái nảy mầm (malt), enzym amylase tổng hợp enzym thủy phân tinh bột có hạt tạo lượng vật chất cho tạo thành mầm Như việc đường hóa tinh bột hạt nhờ enzym Khi hạt tổng hợp lượng enzym amylase vừa đủ để phân hủy lượng tinh bột có hạt Như cần nhiều mầm đại mạch để sản xuất bia qui mơ lớn, dẫn đến chi phí cao cho sản xuất sản phẩm Để khắc phục điều này, trình lên men tạo bia nhà sản xuất khơng sử dụng hồn tịan 100% ngun liệu malt đại mạch mà có pha trộn theo cơng thức để thay malt cịn bổ sung nguồn tinh bột cho q trình lên men Lý phần để tạo hương vị cho bia, màu sắc, độ cồn phù hợp cho người tiêu dùng phần làm giảm giá thành cho sản phẩm bia giữ đặc trưng cho bia Chính điều này, nhà sản xuất bia quan tâm đến việc sử dụng chế phẩm enzym amylase cung cấp cho trình thủy phân tinh bột Ứng Dụng Của Enzyme Amylase Trong Sản Xuất Cồn: Quá trình sản xuất cồn trải qua hai giai đọan:giai đọan đường hóa giai đọan rượu hóa Giai đọan đường hóa, người ta bắt buộc phải sử dụng enzym amylase (không thể sử dụng phương pháp thủy phân tinh bột acid) Giai đọan rượu hóa, nhờ nấm men Saccharomyces cerevisiae, xem q trình áp dụng enzym Qúa trình rượu hóa trình phức tạp, trải qua nhiều giai đoạn chuyển hóa từ đường thành cồn nhờ tham gia nhiều enzym khác Điểm khác với enzym amylase chổ enzym tham gia trình rượu hóa nằm tế bào nấm men Việc điều khiển q trình chuyển hóa enzym tế bào thực chất trình trao đổi chất nấm men môi trường chứa đường GVHD : TS TRƯƠNG TRỌNG NGÔN 14 Review Article: Enzyme Amylase: Phương Pháp Sản Xuất Và Ứng Dụng SVTH: LÝ PHƯƠNG VŨ Ứng Dụng Của Enzyme Amylase Trong Sản Xuất HFCS: HFCS (High Fructose Corn Syrup) nhóm siro bắp mà trải qua trình enzyme để làm tăng hàm lượng fructose sau pha trộn với siro bắp (100% glucose) để tạo thành dạng sản phẩm cần thiết  Nguyên nhân là: o Nguyên liệu rẻ Mỹ, phụ thuộc vào giá bắp đường o Sản phẩn dễ dùng để pha trộn di chuyển dạng lỏng  Các dạng phổ biến HFCS: o HFCS 90 o HFCS 55 o HFCS 42  Quá trình enzyme làm thay đổi 100% glucose siro bắp thành HFCS 90 theo bước sau: o Tinh bột bắp xử lý α-amylase để sản xuất chuỗi đường ngắn gọi oligosaccharides o Glucoseamylase phá vỡ chuỗi đường để sản xuất đường đơn glucose o Xylose isomerase biến đổi glucose để tạo hỗn hợp có khoảng 42% fructose 50- 52% glucose với vài loại đường hòa trộn o Hỗn hợp 42 - 43% fructose glucose phải chịu qua bước sắc kí lỏng nơi mà fructose làm giàu đến xấp xỉ 90% IV KẾT LUẬN : Enzyme amylase enzyme quan tâm nghiên cứu sớm nhiều Các ứng dụng enzyme nhiều lĩnh vực khác ngày quan tâm nghiên cứu Ngoài ứng dụng tiêu biểu trình GVHD : TS TRƯƠNG TRỌNG NGƠN 15 Review Article: Enzyme Amylase: Phương Pháp Sản Xuất Và Ứng Dụng SVTH: LÝ PHƯƠNG VŨ bày trên, enzyme amylase cịn có ứng dụng sản xuất giấm, bột ngọt, bánh kẹo, nước trái cây… Ngày người ta nghiên cứu nguồn amylase có chất lượng cao sản xuất theo quy mô công nghiệp đồng thời khắc phục hạn chế phương pháp sản xuất tạo enzyme amylase suất cao Ở Việt Nam bước đầu có nhiều nghiên cứu ứng dụng enzyme amylase chế biến nông sản, thực phẩm, lĩnh vực sản xuất bia, rượu, chế biến tinh bột (Viện công nghiệp thực phẩm, Viện công nghệ sinh học – công nghệ thực phẩm, Đại học Bách khoa Hà Nội…) (8) TÀI LIỆU THAM KHẢO : GVHD : TS TRƯƠNG TRỌNG NGÔN 16 Review Article: Enzyme Amylase: Phương Pháp Sản Xuất Và Ứng Dụng SVTH: LÝ PHƯƠNG VŨ (1) Nguyễn Đức Lượng số tác giả, Công nghệ enzym, NXB Đại học quốc gia Tp.HCM, 2004 (2) Nguyễn Đức Lượng, Vi sinh vật công nghiệp ( Công nghệ vi sinh Tập 2), NXB Đại học quốc gia Tp.HCM, 2006 (3) Lương Đức Phẩm, Nấm men công nghiệp, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2006 (4) Nguyễn Thị Hiền ( chủ biên), Cơng nghệ sản xuất mì sản phẩm lên men cổ truyền, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2006 (5) Nguyễn Tiến Thắng, Gíao trình cơng nghệ enzym, Trường Đại học Kỹ thuật công nghệ Tp.HCM, 2008 (6) www.bio-link.org/sharing_day/fungalamylase.pdf (7) http://giaoan.violet.vn/present/showprint/entry_id/1758225 (8) http://www.ykhoanet.com/duoc/duocpham/tracuu/DM000248.htm (9) http://gbb.eldoc.ub.rug.nl/root/2002/JBiotechnolvdMaarel/ (10) http://www.khoahoc.com.vn GVHD : TS TRƯƠNG TRỌNG NGÔN 17 ... Article: Enzyme Amylase: Phương Pháp Sản Xuất Và Ứng Dụng SVTH: LÝ PHƯƠNG VŨ Ứng Dụng Của Enzyme Amylase Trong Sản Xuất Bia: Trong công nghệ sản xuất bia truyền thống, nước phương Tây chủ yếu sử dụng. .. Article: Enzyme Amylase: Phương Pháp Sản Xuất Và Ứng Dụng SVTH: LÝ PHƯƠNG VŨ Ứng Dụng Của Enzyme Amylase Trong Sản Xuất HFCS: HFCS (High Fructose Corn Syrup) nhóm siro bắp mà trải qua trình enzyme. .. Article: Enzyme Amylase: Phương Pháp Sản Xuất Và Ứng Dụng SVTH: LÝ PHƯƠNG VŨ bày trên, enzyme amylase có ứng dụng sản xuất giấm, bột ngọt, bánh kẹo, nước trái cây… Ngày người ta nghiên cứu nguồn amylase