QUY TRÌNH sản XUẤT AMYLASE và ỨNG DỤNG TRONG sản XUẤT mật TINH bột

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Báo cáo Đề tài: quy trình sản xuất amylase ứng dụng sx mật tinh bột GVHD: Nguyễn Thị Thu Sang SVTH: Nguyễn Văn Chí 3005110037 Hồ Văn Chương 3005110029 Phạm Đình Chương 3005110030 Nguyễn Minh Nhân 3005110205 Trần Thị Trang 3005110354 TP HCM 06/2014 NIÊN KHÓA: 2011-2014 Trường ĐHCNTP TPHCM GVHD: Nguyễn Thị Thu Sang MỤC LỤC PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ ENZYME AMYLASE 1.1 Lịch sử nghiên cứu, định nghĩa 1.2 Phân loại, đặc tính, chế tác dụng PHẦN 2: NGUỒN THU NHẬN ENZYME AMYLASE 2.1 Thu nhận enzyme từ nguồn thực vật 2.1.1 Malt đại mạch 2.1.2 Lúa .8 2.1.3 Vi sinh vật PHẦN 3: TỔNG QUAN VỀ NGUỒN GIỐNG VI SINH VẬT 3.1 Vai trị giống vi sinh vật cơng nghệ enzyme .9 3.2 Vi sinh vật dùng để sản xuất enzyme Amylase 3.2.1 Các giống vi sinh vật sản xuất enzyme Amylase 3.2.2 Giới thiệu Chủng nấm mốc Aspergillus Oryzae 10 3.2.3 Các phương pháp phân lập bảo quản .11 3.3 Yêu cầu giống vi sinh vật 16 PHẦN 4: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ENZYME Α- AMYLASE TỪ ASPERGYLLUS ORYZAE 18 4.1 Bảo quản giống Aspergyllus oryzae: 18 4.2 Nguyên liệu: 18 4.3 Sơ đồ công nghệ: sản xuất phương pháp nuôi cấy bề mặt 18 4.4 Thuyết minh quy trình: 21 4.5 Ưu nhược điểm phương pháp này: 22 4.6 Các ảnh hưởng đến chất lượng enzyme: 23 4.7 Các yếu tối ảnh hưởng đến trình lên men: 25 Nhóm Trang Trường ĐHCNTP TPHCM 4.8 GVHD: Nguyễn Thị Thu Sang Một số thiết bị sử dụng trình sản xuất enzyme 27 PHẦN 5: VAI TRÒ VÀ ỨNG DỤNG CỦA ENZYME AMYLASE 34 5.1 Vai trò 34 5.2 Ứng dụng enzyme amylase sản xuất mật tinh bột 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO 44 PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ ENZYME AMYLASE 1.1 Lịch sử nghiên cứu, định nghĩa Vào đầu kỷ XIX, nhà nghiên cứu tách chất gây trình lên men Năm 1814 Kirchoff, viện sĩ Saint Petercburg phát nước chiết mầm đại mạch có khả chuyển hố tinh bột thành đường nhiệt độ thường Năm 1833, hai nhà khoa học người Pháp Payen Persor chứng minh chất có hoạt động phân giải tinh bột thành đường tách dạng bột Thí nghiệm tiến hành cách cho etanol vào dịch chiết lúa đại mạch nảy mầm thấy xuất kết tủa Kết tủa hình thành có khả chuyển hố tinh bột đun kết tủa tác dụng chuyển hoá Danh từ diastase Payen Persor dung để gọi enzyme lúc Các enzyme amylase thuộc nhóm enzyme thủy phân, xúc tác phân giải liên kết nội phân tử nhóm polysaccharide với tham gia nước: R.R` + H-OH → RH + R`OH 1.2 Phân loại, đặc tính, chế tác dụng 1.2.1 Phân loại Có loại enzyme xếp vào hai nhóm lớn: Endoamylase Nhóm Trang Trường ĐHCNTP TPHCM GVHD: Nguyễn Thị Thu Sang Exoamylase Enzyme amylase phân loại theo sơ đồ sau Nhóm Trang Trường ĐHCNTP TPHCM GVHD: Nguyễn Thị Thu Sang Amylase Endo amylase Exo amylase β- amylase (α- 1,4 – glucanmaltohydrolas e Enzyme khử nhánh α-amylase Khử trực tiếp Khử gián tiếp Pullulanase (αdextrin – glucosidase Transglucosylase (oligo-1,6 glucosidase γ- amylase Maylo-1,6glucosidase  Endoamylase: - α– amylase α– amylase có khả phân cắt liên kết 1,4- glucoside chất cách ngẫu nhiên, enzyme nội bào α-amylase khả phân hủy hồ tinh bột mà cịn có khả phân hủy hạt tinh bột nguyên vẹn  Enzyme khử nhánh: Nhóm Khử trực tiếp (Pullulanase) Trang Trường ĐHCNTP TPHCM GVHD: Nguyễn Thị Thu Sang Pullulanase enzyme quan trọng chế biến tinh bột Enzyme sử dụng quy mô lớn glucose ngành công nghiệp sirô maltose Pullulanase loại enzyme mạnh cho thối hóa tinh bột thành glucose maltose Pullulanase thủy phân α-1,liên kết 6- glycosidic chuỗi phân nhánh α-1, 4-glycosidic - Khử gián tiếp Transglucosylase (oligo-1,6- glucosidase) Maylo-1,6-glucosidase: Enzyme thủy phân liên kết β-1,6- glucoside isomaltose, panose dextrin tới hạn chuyển hóa đường lên men  Exoamylase - β–amylase (β-1,4-glucan-maltohydrolase) β–amylase xúc tác từ thủy phân liên kết 1,4-glucan tinh bột, glucogen polysaccharide, phân cắt nhóm maltose từ đầu khơng khử mạch Maltose hình thành xúc tác β-amylase có cấu hình β γ–amylase (glucose amylase) Glucose amylase có khả thủy phân liên kết -1,4 lẫn -1,6- glucoside, ngồi cịn có khả thủy phân liên kết -1,2 -1,3- glucoside Glucose amylase có khả thủy phân hồn tồn tinh bột, Nhóm Trang Trường ĐHCNTP TPHCM GVHD: Nguyễn Thị Thu Sang glucogen, amylopectin, dextrin… thành glucose mà khơng cần có tham gia loại enzyme amylase khác 1.2.2 Đặc tính Khả dextrin hóa: Thủy phân tinh bột > dextrin + maltoza Dextrin có khả họat hóa cao, đặc trưng cho tính chất enzyme Tính bền nhiệt: Phân tử có 1-6 ngun tử C, tham gia vào hình thành ổn định cấu trúc bậc enzyme Tính tan: Amylase dễ tan nước, dung dịch muối rượu loãng Các amylase bị kiềm hãm kim loại nặng Cu 2+, + 2+ Ag ,Hg Cơ chất tác dụng: enzyme amylase tinh bột glycogen  Đặc tính riêng α – amylase có đặc tính đặc trưng chế tác động, chuyển hóa tinh bột, khả chịu nhiệt: Thể họat tính vùng axit yếu: với nấm mốc có pH từ 4.5 – 4.9, nấm sợi có pH từ 4.0 – 4.8 (có thể hoạt động tốt vùng pH từ – 5.8), vi khuẩn có pH từ 5.9 – (pH