tiểu luận enzyme amylase

Nhóm Lớp 08DTP06 Enzyme Amylase Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM Khoa Công Nghệ Thực Phẩm  Bài tiểu luận Lớp 08DTP06 Sinh viên thực hiện : 1/ Nguyễn Lê Hoàng 2/ Hoàng Ngọc Duy Quang 3/ Nguyễn Thị Kim Vân 4/ Nguyễn Ngọc Trung 5/ Lê Nguyễn Nhân Luân -1– Nhóm Lớp 08DTP06 Enzyme Amylase Tháng 5/2010 MỤC LỤC Giới thiệu chung A Giới thiệu I Khái niệm Enzyme II Enzyme Amylase là III Lịch sử phát hiện .5 B Tổng quan Enzyme Amylase I Phân loại .6 II Hệ Enzyme Amylase Enzyme α-Amylase Enzyme β-Amylase 11 Enzyme γ-Amylase 13 Oligo 1,6-glucosidase 14 Enzyme pullulanase .15 α-glucosidase hay maltase 14 III Cơ chất 15 Tinh bột 15 Glycogen 16 IV Công nghệ lên men và thu nhận Enzyme Amylase 17 Nguồn thu nhận 17 Thu nhận Enzyme Amylase từ thực vật .19 Thu nhận Enzyme Amylase từ vi sinh vật 22 V Phương pháp xác định hoạt độ 28 Đơn vị đo hoạt độ 28 Xác định hoạt độ Enzyme α-Amylase theo Rukhliadeva 28 Xác định hoạt độ Enzyme glucoamylase ( γ-Amylase ) 29 Điều kiện cần và đủ để thu nhận Amylase có hoạt lực cao 29 C Ứng dụng Enzyme Amylase I.Ứng dụng sản xuất Bia 33 II.Ứng dụng sản xuất Bánh mì 37 III Ứng dụng sản xuất Siro 38 IV.Ứng dụng sản xuất cồn 41 V Ứng dụng sản xuất bánh kẹo 42 VI.Ứng dụng sản xuất Glucose và Mật .43 VII.Ứng dụng chế biến thức ăn gia súc .43 VIII Ứng dụng công nghiệp dệt 43 Tài liệu tham khảo 45 -2– Nhóm Lớp 08DTP06 Enzyme Amylase Giới thiệu chung Tinh bột, với protein và chất béo là thành phần quan trọng bậc chế độ dinh dưỡng loài người nhiều loài động vật khác Người La Mã gọi là amilum, từ bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp (amilon ) Trong trình tiêu hóa chúng bị thủy phân thành đường glucose là chất tạo nên nguồn lượng thực phẩm Ngoài tinh bột giữ vai trò quan trọng cơng nghiệp thực phẩm tính chất hóa lý chúng Tinh bột thường dùng làm chất tạo độ nhớt sánh cho thực phẩm dạng lỏng, là tác nhân làm bền cho thực phẩm dạng keo, là yếu tố kết dính và làm đặc để tạo độ cứng, độ đàn hồi cho nhiều loại thực phẩm Bên cạnh đó, tinh bột dùng ngành công nghiệp khác sản xuất giấy, rượu, Nhiều nước giới sử dụng nguồn tinh bột từ khoai tây, lúa mì, ngơ (sắn), cịn riêng nước ta sử dụng gạo và khoai mì là nguồn tinh bột chủ yếu Trong chế biến tinh bột và đường, công đoạn quan trọng là thuỷ phân tinh bột đường đơn giản Sau đó, chủ yếu sở đường đơn nhờ lên men, người ta nhận nhiều sản phẩm quan trọng như: rượu cồn, rượu vang, bia, loại acid hữu cơ, amino acid,… Trước người ta hay dùng acid H2SO4 để thủy phân tinh bột Nhưng kết cho thấy, thuỷ phân acid khó kiểm sốt và thường tạo nhiều sản phẩm khơng mong muốn và không đáp ứng tiêu chuẩn an toàn thực phẩm giá thành lại cao Cho nên hiện để thủy phân tinh bột người ta thường sử dụng Enzyme Amylase thu nhận từ thực vật loại vi sinh vật Ngoài ra, Amylase có nhiều ưu điểm sử dụng acid để thuỷ phân tinh bột lượng xúc tác thấp, không yêu cầu cao thiết bị sử dụng, giảm chi phí cho trình tinh sạch dịch đường Nguồn Amylase có thể lấy từ mầm thóc, mầm đại mạch ( malt ), hạt bắp nảy mầm, hay từ nấm mốc,… Trong đó Amylase thu nhận từ malt với số lượng nhiều nhất, chủ yếu dùng sản xuất bia Nguyên liệu cho sản xuất Enzyme thường là gạo, bắp, khoai mì,… là nguồn nguyên liệu rẻ tiền có thể tìm thấy dễ dàng nước ta Cho nên là lợi và là hướng phát triển mạnh có thể làm sở cho nhiều ngành khác phát triển -3– Nhóm Lớp 08DTP06 Enzyme Amylase A Giới Thiệu I Khái niệm Enzyme: Trong thể sống (các tế bào) ln ln xảy q trình trao đổi chất Sự trao đổi chất ngừng sự sống khơng cịn tồn tại Q trình trao đổi chất là tập hợp nhiều phản ứng hóa học phức tạp Các phản ứng này có liên quan chặt chẽ với và điều chỉnh lẫn Enzyme là hợp chất protein xúc tác cho phản ứng hóa học đó Chúng có khả xúc tác đặc hiệu phản ứng hóa học định và đảm bảo cho phản ứng xảy theo chiều hướng định với tốc độ nhịp nhàng thể sống Enzyme có hầu hết loại tế bào thể sống Chính tác nhân xúc tác có nguồn gốc sinh học nên Enzyme gọi là chất xúc tác sinh học (biocatalysators) nhằm để phân biệt với chất xúc tác hóa học Chúng là chất xúc tác sinh học không có vai trị quan trọng q trình sinh trưởng, phát triển mọi sinh vật mà nó giữ vai trị quan trọng cơng nghệ chế biến thực phẩm, y học, kỹ thuật phân tích, cơng nghệ gen và bảo vệ mội trường II Enzyme Amylase gì? Amylase là hệ Enzyme phổ biến giới sinh vật Các Enzyme này thuộc nhóm Enzyme thủy phân, xúc tác phân giải liên kết nội phân tử nhóm polysaccharide với sự tham gia nước RR’ + H-OH  RH + R’OH Amylase thủy phân tinh bột, glycogen và dextrin thành glucose, maltose và dextrin hạn chế Các Enzyme Amylase có nước bọt (còn gọi là ptyalin), dịch tiêu hóa người và động vật, hạt nảy mầm, nấm sợi, xạ khuẩn, nấm men và vi khuẩn Trong nước bọt người có ptyalin số loại động vật có vú khơng có ngựa, chó, mèo Ptyalin bắt đầu thủy phân tinh bột từ miệng và trình này hoàn tất ruột non nhờ Amylase tuyến tụy (còn gọi là amylopsin) Amylase malt thủy phân tinh bột lúa mạch thành disaccharide làm chất cho trình lên men nấm men Amylase là loại Enzyme ứng dụng rộng rãi công nghiệp, y tế, và nhiều lĩnh vực kinh tế khác, đặc biệt là ngành công nghiệp thực phẩm -4– Nhóm Lớp 08DTP06 Enzyme Amylase III Lịch sử phát 1814: Kirchoff, Saint Petercburg chứng minh hạt lúa mạch nảy mầm có tác dụng chuyển hóa tinh bột thành đường nhiệt độ từ 4000C – 6000C Năm 1833, Payen và Perso (Pháp) thêm cồn vào dịch chiết này, thu kết tủa có khả phân giải tinh bột thành đường, và đặt tên là Diastase (xuất phát từ tiếng Hy Lạp, diastatics, có nghĩa là phân giải, đó là Amylase) Sau này theo đề nghị Duclo, Enzyme phân giải tinh bột gọi là Amylase Năm 1851: Leuchs phát hiện nước bọt có khả phân giải tinh bột thành đường Sau đó, Enzyme Amylase nước bọt, dịch tiêu hóa người và động vật, hạt nảy mầm, nấm mốc, nấm men và vi khuẩn bắt đầu quan tâm nghiên cứu Năm 1862, Danilevxki tách Amylase tuyến tụy phương pháp hấp thụ chọn lọc Năm 1949, Schwimmer xác định số chu chuyển α-Amylase là 19000 Năm 1950, Englard và Singer cho biết số chu chuyển β-Amylase là 250000 Đến năm 1952, người ta thu 72 Enzyme trạng thái kết tinh đó có Enzyme α-Amylase Năm 1971, Uxtinilov và cộng sự phương pháp điện di gel poliacrylamid xác định sự có mặt lượng lớn α-Amylase và glucoamylase canh trường nấm mốc và lượng nhỏ phân đoạn có hoạt lực dextrinase và transglucosilase Hiện nước giới sản xuất hàng trăm chế phẩm Enzyme, đó Nhật là nước có truyền thống lâu đời nhất, sau đó đến Anh, Pháp, Mỹ, Đan Mạch, Thụy Điển, đặc biệt hãng Novo Đan Mạch là hãng sản xuất Enzyme tiếng giới Bên cạnh đó năm gần nước Đông Âu và Trung Quốc bắt đầu nghiên cứu và sản xuất Enzyme Nếu Tây Âu mạch nha từ lúa mạch là nguồn Enzyme chủ yếu cho việc chuyển hóa tinh bột thành đường, Viễn Đông Amylase thường sản xuất từ nấm mốc môi trường nuôi cấy là loại ngũ cốc có chứa tinh bột Như hãng Novo có nhiều chế phẩm Enzyme Amylase sử dụng rộng rãi ngành công nghiệp như: Công nghiệp sản xuất rượu bia, công nghiệp sản xuất bột giặt, công nghiệp giấy… -5– Nhóm Lớp 08DTP06 Enzyme Amylase B Tổng quan Enzyme Amylase I Phân loại : Hiện nay, có sáu loại Enzyme Amylase xếp vào nhóm: Endoamylase ( Enzyme nội bào ) và Exoamylase ( Enzyme ngoại bào ) - Endoamylase : gồm có α-Amylase (EC 3.2.1.1) và nhóm Enzyme khử nhánh Nhóm Enzyme khử nhánh này chia thành hai loại: khử trực tiếp là pullulanase ( hay α-dextrin 6-glucanohydrolase ) (EC 3.2.1.41); khử gián tiếp là transglucosylase (hay oligo-1,6glucosidase) (EC 3.2.1.20) và amylo-1,6-glucosidase (EC 3.2.1.10) Các Enzyme này thủy phân liên kết bên chuỗi polysaccharide - Exoamylase Đây là Enzyme thủy phân tinh bột tử đầu không khử chuỗi polysaccharide Nhóm này gồm có: + β-Amylase (EC 3.2.1.2) + Amyloglucosidase (glucoamylase hay γ-Amylase) (EC 3.2.1.3) Amylase Exoamylase β-Amylase Endoamylase γ-Amylase Enzym khử nhánh Khử trực tiếp α-dextrin 6-glucanohydrolase (pullulanase) α-Amylase Khử gián tiếp oligo-1,6-glucosidase (transglucosylase) Và amylo 1,6-glucosidase Các loại Enzyme endoAmylase và exoAmylase * Sự khác biệt loại Enzyme Amylase: - Các loại Enzyme Amylase không khác đặc tính mà cịn khác pH hoạt động và tính ổn định với nhiệt - Tốc độ phản ứng Amylase phụ thuộc vào pH, nhiệt độ, mức độ polyme hóa chất Các Enzyme Amylase có nguồn gốc khác có tính chất, chế tác dụng và sản phẩm cuối trình thủy phân khác -6– Nhóm Lớp 08DTP06 Enzyme Amylase - Amylase có nguồn gốc khác có thành phần, tính chất, nhiệt độ hoạt động, pH tối ưu và đặc điểm thủy phân khác II Hệ Enzyme Amylase: Enzyme α-Amylase (α-1,4-glucanohydrolase) (EC 3.2.1.1): a) Cấu tạo: Enzyme α-Amylase là protein có phân tử lượng thấp, thường nằm khoảng 50.000 đến 60.000 Dal Có số trường hợp đặc biệt α-Amylase từ loài vi khuẩn Bacillus macerans có phân tử lượng lên đến 130.000 Dal Đến người ta biết rõ chuỗi acid amin 18 loại α-Amylase có loại α-Amylase là taka-Amylase từ Apergillus orysee và α-Amylase tụy lợn nghiên cứu kỹ hình thể khơng gian cấu trúc bậc Mới nghiên cứu tính đồng chuỗi mạch acid amin và vùng kị nước cho thấy chuỗi mạch acid amin tất Enzyme α-Amylase có cấu trúc bậc tương tự Cấu trúc không gian α-Amylase b) Cơ chế tác dụng α-Amylase: α-Amylase từ nguồn khác có nhiều điềm giống α-Amylase có khả phân cắt liên kết α-1,4-glucoside nằm phía bên phân tử chất ( tinh bột glycogen ) cách ngẫu nhiên, không theo trật tự nào α-Amylase không thủy phân hồ tinh bột mà nó thủy phân hạt tinh bột nguyên song với tốc độ chậm -7– Nhóm Lớp 08DTP06 Enzyme Amylase Quá trình thủy phân tinh bột α-Amylase là trình đa giai đoạn: + Ở giai đoạn đầu ( giai đoạn dextrin hóa ): Chỉ số phân tử chất bị thủy phân tạo thành lượng lớn dextrin phân tử thấp (α-dextrin ), độ nhớt hồ tinh bột giảm nhanh ( amylose và amylopectin bị dịch hóa nhanh ) + Sang giai đoạn ( giai đoạn đường hóa ): Các dextrin phân tử thấp tạo thành bị thủy phân tiếp tục tạo tetra-trimaltose không cho màu với iodine Các chất này bị thủy phân chậm α-Amylase cho tới disaccharide và monosaccharide Dưới tác dụng αAmylase, amylose bị phân giải nhanh thành oligosaccharide gồm - gốc glucose ( vậy, người ta cho α-Amylase phân cắt amylose thành đoạn - gốc glucopiranose ) + Sau đó, poliglucose này bị phân cắt tiếp tục tạo nên mạch polyglucose colagen ngắn dần và bị phân giải chậm đến maltotetrose, maltotriose và maltose Qua thời gian tác dụng dài, sản phẩm thủy phân amylose chứa 13% glucose và 87% maltose Tác dụng α-Amylase lên amylopectin xảy tương tự khơng phân cắt liên kết α-1,6-glycoside chỗ mạch nhánh phân tử amylopectin nên dù có chịu tác dụng lâu sản phẩm cuối cùng, ngoài đường nói ( 72% maltose và 19% glucose ) có dextrin phân tử thấp và isomaltose 8% Tóm lại, dưới tác dụng α-Amylase, tinh bột có thể chuyển thành maltotetrose, maltose, glucose và dextrin phân tử thấp Tuy nhiên, thông thường α-Amylase thủy phân tinh bột chủ yếu thành dextrin phân tử thấp không cho màu với Iodine và maltose Khả dextrin hóa cao α-Amylase là tính chất đặc trưng nó Vì vậy, người ta thường gọi loại Amylase này là Amylase dextrin hóa hay Amylase dịch hóa Các giai đoạn trình thủy phân tinh bột α-Amylase: + Giai đoạn dextrin hóa: α-Amylase Tinh bột dextrin phân tử lượng thấp + Giai đoạn đường hóa: Dextrin tetra và trimaltose di & monosaccharide Amylase oligosacharide poliglucose Maltose maltotriose maltotetrose c) Đặc tính α-Amylase α-Amylase từ nguồn khác có thành phần amino acid khác nhau, loại αAmylase có tổ hợp amino acid đặc hiệu riêng α-Amylase là protein giàu tyrosine, -8– Nhóm Lớp 08DTP06 Enzyme Amylase tryptophan, acid glutamic và aspartic Các glutamic acid và aspartic acid chiếm khoảng ¼ tổng lượng amino acid cấu thành nên phân tử Enzyme: + α-Amylase có methionine và có khoảng 7-10 gốc cysteine + Trọng lượng phân tử α-Amylase nấm mốc: 45.000-50.000 Da ( Knir 1956; Fisher, Stein, 1960 ) + Amylase dễ tan nước, dung dịch muối và rượu loãng + Protein α-Amylase có tính acid yếu và có tính chất globuline Điểm đẳng điện nằm vùng pH=4,2 - 5,7 ( Bernfeld P, 1951 ) α-Amylase là metaloEnzyme Mỗi phân tử α-Amylase có chứa 1-30 nguyên tử gam Ca/mol, khơng - ngun tử gam/mol Ca tham gia vào sự hình thành và ổn định cấu trúc bậc Enzyme, trì hoạt động Enzyme ( Modolova, 1965 ) Do đó, Ca có vai trị trì sự tồn tại Enzyme bị tác động tác nhân gây biến tính và tác động Enzyme phân giải protein Nếu phân tử α-Amylase bị loại bỏ hết Ca nó hoàn toàn bị hết khả thủy phân chất α-Amylase bền với nhiệt độ Enzyme khác Đặc tính này có lẽ liên quan đến hàm lượng Ca phân tử và nồng độ Mg2+ Tất Amylase bị kiềm hãm kim loại nặng Cu 2+, Ag+, Hg2+ Một số kim loại : Li+, Na+, Cr3+, Mn2+, Zn2+, Co2+, Sn2+, Cr3+, không có ảnh hưởng đến αAmylase Một đặc điểm cần lưu ý là hầu hết α-Amylase bền với tác động protease pepsin, trypsin, papain Thành phần amino acid α-Amylase nấm mốc Aspergillus sau ( g/100 g protein ): alamine = 6,8 ; glycine = 6,6 ; valine = 6,9 ; leucine = 8,3 ; Isoleucine = 5,2 ; prolin = 4,2 ; phenylalanine = 4,2 ; tyrosine = 9,5 ; trytophan = 4,0; xetin = 6,5 ; trionin = 10,7 ; cystein + cystine = 1,6 ; glutamic acid = 6,9 ; amide = 1,5 ( Akabori et amilose 1954 ) Không giống α-Amylase khác, Amylase Asp.orysee có chứa phần phi protein là polysaccharide Polyose này bao gồm mol maltose, mol glucose, mol hexosemin mol Enzyme ( Akabori et amilose, 1965 ) Vai trò polyose này chưa rõ, song biết nó không tham gia vào thành phần trung tâm hoạt động và nằm phía phân tử Enzyme α-Amylase nấm mốc công hạt tinh bột bị thương tổn Sản phẩm cuối thủy phân Amylase là glucose và maltose Đối với nấm sợi tỉ lệ là 1:3,79 ( Hanrahan, Caldwell, 1953 ) Fenikxova và Eromsina (1991) cho biết maltopentose và maltohexose bị thủy phân theo sơ đồ sau: G5 G4 + G1; G6  G2 + G4 hay 2G3 ( ) G5 + G1 ( ) -9– Nhóm Lớp 08DTP06 Enzyme Amylase α-Amylase nấm sợi không công liên kết α-1,6 glucoside amylopectin, nên thủy phân nó tạo thành dextrin tới hạn phân nhánh Đây là cấu trúc phân tử tinh bột Enzyme α-Amylase phân cắt tạo thành dextrin tới hạn phân nhánh Sản phẩm thủy phân cuối tinh bột dưới tác dụng Amylase nấm sợi chủ yếu là maltose, thứ đến là maltotriose Nồng độ α-Amylase VSV tương đối lớn có thể chuyển hóa 70 - 85% tinh bột thành đường lên men Cịn α-Amylase nấm mốc mức độ đường hóa đến glucose và maltose có thể lên tới 84 - 87% Điều kiện hoạt động α-Amylase từ nguồn khác thường không giống pH tối thích cho hoạt động α-Amylase từ nấm sợi là 4,0 - 4,8 ( có thể hoạt động tốt vùng pH từ 4,5 - 5,8 ) Theo số liệu Liphis, pH tối thích cho hoạt động dextrin hóa và đường hóa chế phẩm Amylase từ Asp.orysee vùng 5,6 - 6,2 Còn theo số liệu Fenixova pH tối thích cho hoạt động dextrin hóa nó là 6,0 - 7,0 Độ bền đối với tác dụng acid khác khác α-Amylase Asp.orysee bền vững đối với acid tốt là α-Amylase malt và vi khuẩn Bac.subtilis Ở pH= 3,6 và 0oC, α-Amylase malt bị vô hoạt hoàn toàn sau 15 - 30 phút; α-Amylase vi khuẩn bị bất hoạt đến 50%, đó hoạt lực α-Amylase nấm sợi khơng giảm ( Fenilxova, Rmoshinoi 1989 ) Trong dung dịch α-Amylase nấm sợi bảo quản tốt pH= 5,0 - 5,5 ; α-Amylase dextrin hóa nấm sợi đen có thể chịu pH từ 2,5-2,8 Ở oC và pH= 2,5 , nó bị bất hoạt hoàn toàn sau giờ Nhiệt độ tối thích cho hoạt động xúc tác α-Amylase từ nguồn khác không đồng nhất, α-Amylase nấm sợi nhạy cảm đối với tác động nhiệt Nhiệt độ tối thích nó là 500C và bị vô hoạt 700C ( Kozmina, 1991 ) Trong dung dịch đệm pH = 4,7 , α-Amylase Asp.orysee nhạy với tác động nhiệt độ cao, thậm chí 400C giờ hoạt lực dextrin hóa nó 22 - 29%, hoạt - 10 – Nhóm Lớp 08DTP06 Enzyme Amylase Trong điều kiện vơ trùng phịng thí nghiệm, độ ẩm tối ưu để nấm mốc phát triển nằm giới hạn 65 - 70% Trong thực tế sản xuất, mức độ vơ trùng khơng thể đạt phịng thí nghiệm nên người ta thường nuôi cấy canh trường có độ ẩm thấp hơn, nhằm hạn chế sự phát triển tạp khuẩn.Tùy theo điều kiện trang thiết bị nơi mà độ ẩm có thể khống chế 50 - 60% Độ ẩm canh trường thấp hạn chế sự phát triển tạp khuẩn, nấm mốc phát triển chậm dẫn đến tích tụ Enzyme và phải kéo dài thời gian Do đó vấn đề cần đặt là phải mọi biện pháp thực hiện tốt công việc vệ sinh Muốn vậy trước hết phải tiệt trùng môi trường áp suất và thời gian thích hợp nhằm tiêu diệt tế bào và bào tử vi sinh vật có sẵn ngun liệu dùng làm mơi trường Do q trình sinh trưởng và phát triển nấm mốc thải lượng nhiệt lớn nên canh trường bị nóng và làm giảm độ ẩm Đổ nước lạnh xuống và phun nước quanh tường góp phần giảm nhiệt và giúp cho canh trường đỡ bị khơ • pH mơi trường Khi nuôi cấy theo phương pháp bề mặt canh trường rắn, pH ảnh hưởng tới sinh trưởng và phát triển nấm mốc, thường áp dụng pH tự nhiên môi trường vào khoảng 5,5 - 6,0 pH thấp hạn chế sự phát triển tạp khuẩn ảnh hưởng tới tích tụ Enzyme Khi nuôi cấy môi trường lỏng: pH ban đầu thường vào khoảng - Đối với Asp.orysee sau ngày ni cấy pH giảm cịn 5,5 - 6,0 Ngược lại nuôi Asp.awamori để nhận glucoamylase, sau 52 giờ pH tăng tới 7,6 - 7,8 Thực tế pH có ảnh hưởng nhiều tới tích tụ Enzyme, sản xuất người ta sử dụng acid amoniac để điều chỉnh, giữ cho pH giới hạn tối ưu • Cung cấp oxy Trong q trình phát triển và tích tụ Enzyme, nấm mốc cần oxy Trong sản xuất sinh học, sự phát triển tế bào và tích tụ Enzyme có liên quan mật thiết tới sự có mặt oxy Khi nuôi cấy theo phương pháp bề mặt, nấm mốc dễ dàng tiếp xúc với oxy khơng khí qua sợi nấm và mixen Vì canh trường phải xốp, giúp cho nấm mốc tạo nhiều sợi và tích tụ Enzyme Nếu mơi trường dính bết, khơng khí tiếp xúc xảy hơ hấp yếm khí, ảnh hưởng xấu đến tích tụ Enzyme Vì vậy giai đoạn sự phát triển, tùy vào lượng oxy cần cho trình trao đổi chất và lượng nhiệt nấm mốc tỏa mà điều chỉnh lượng khơng khí vào phịng ni cho thích hợp - 31 – Nhóm Lớp 08DTP06 Enzyme Amylase u cầu lượng khơng khí và cung cấp oxy môi trường lỏng có khác biệt Yêu cầu đặt là phải làm để oxy khơng khí hịa tan vào canh trường càng nhiều càng tốt Trong canh trường lỏng tế bào nấm mốc phân tán dịch thể, sự tiếp xúc chúng với oxy phải thông qua canh trường – khuấy và sục khí là biện pháp tốt để oxy có thể hịa tan vào dung dịch Lượng oxy hòa tan canh trường phụ thuộc vào nhiều yếu tố: nhiệt độ, áp suất, cơng nghệ sục khí hàm lượng và tính chất chất hịa tan dung dịch C Ứng dụng Enzyme Amylase Amylase là nhóm Enzyme ứng dụng nhiều lĩnh vực như: công nghệ sản xuất rượu bia, công nghệ thực phẩm…đặc biệt là lĩnh vực sản xuất bia Trong lĩnh vực sản xuất bia Amylase sử dụng để đường hóa tinh bột thành maltose, glucose dùng làm chất cho trình lên men bia + Trong cơng nghiệp sản xuất rượu bia (giai đoạn đường hoá tinh bột ) + Trong công nghiệp sản xuất tương , mạch nha , mật, đường glucose … + Từ tinh bột có thể làm cơm rượu làm thức ăn cho gia súc giàu chất dinh dưỡng + Amylase ứng dụng sản xuất làm bánh mì , làm cho bánh nở xốp thơm ngon + Trong công nghiệp dệt chế phẩm Enzyme Amylase dùng để rũ hồ vải là tẩy lớp hồ bột mặt vải Làm cho vải mềm mịn , dễ tẩy trắng dễ bắt màu nhuộm + Trong công nghiệp chế biến dược phẩm + Trong công nghiệp sản xuất bột ngọt I Ứng dụng sản xuất Bia Bia là loại đồ uống có độ cồn thấp, giàu dinh dưỡng Ngoài việc cung cấp lượng calori lớn, bia chứa hệ Enzyme phong phú, đặc biệt là nhóm Enzyme kích thích tiêu hóa Nguyên liệu sử dụng : Ngũ cốc , hoa Houblon, nước , Nấm men, chất phụ gia Các chủng vi sinh vật sử dụng: + Saccharomyces cerevisisae ( Lên men nổi) + Saccharomyces cerevisidae (Lên men chìm) - 32 – Nhóm Lớp 08DTP06 Enzyme Amylase Tinh bột là thành phần chiếm vị trí số hạt đại mạch số lượng lẫn vai trò nó sản xuất bia Trong công nghệ sản xuất bia, người ta thường sử dụng Enzyme Amylase có mầm đại mạch Ngoài ra, sử dụng Enzyme khác có mầm đại mạch để thủy phân và chủn hố chất khơng tan sang trạng thái tan chuyển protein, cellulose… sang amino acid và glucose Các q trình cơng nghệ này thực hiện nhiều nước giới So với loại Enzyme Amylase từ nguồn khác, Amylase từ thóc đại mạch nảy mầm sử dụng với số lượng nhiều hiện Quá trình hạt đại mạch nảy mầm là trình sinh tổng hợp Enzyme Amylase và nhiều Enzyme khác Nhờ sự tổng hợp Enzyme này, hạt tiến hành trình tự phân hủy tinh bột, protein và hợp chất khác để cung cấp nguyên liệu và lượng cho hạt nảy mầm Enzyme Amylase tác động vào giai đoạn đường hóa: Biến đổi tinh bột qua giai đoạn dịch hóa thành Dextrin và Maltose tác động tạo Dextrin hóa, β- Amylase tác động tạo mantose α-Amylase Tinh bột Dextrin + maltose + glucose Thủy phân α-1,4 amylose β-Amylase Maltose + β - Dextrin Tinh bột (Glucogen) Trong gian đoạn lên men tiếp theo, chất đường, dextrin có phân tử thấp chuyển hóa thành rượu etylic, CO và số sản phẩm phụ khác tạo thành bia theo yêu cầu kỹ thuật và chất lượng sản phẩm Đường hóa nguyên liệu: a Chuẩn bị nguyên liệu: Malt là nguyên liệu cung cấp tinh bột và Amylase cho đường hóa Malt: là tên gọi ngũ cốc nảy mầm ( Đại mạch, tiểu mạch, thóc gạo, lúa mì đen, thóc nếp…) Trong sản xuất bia, người ta dùng chủ yếu là đại mạch nảy mầm Hạt đại mạch là nguồn cung cấp nguyên liệu cho đường hóa , tạo đường cho sự lên men sau - 33 – Nhóm Lớp 08DTP06 Enzyme Amylase Trong trình nảy mầm hạt tích tụ nhiều men mới, tăng hoạt tính hàng loạt men và Amylase tăng hoạt tính đáng kể, cần thiết cho trình đường hóa Hoạt lực α-Amylase có thể ghi nhận vào thời điểm q trình ươm mầm, cịn đến ngày thứ ba ngày thứ tư hoạt lực chúng tăng cách đáng kể Thời gian để α-Amylase đạt hoạt lực cực đại phụ thuộc vào nhiệt độ ươm mầm Ví dụ nhiệt độ 12 – 140C hoạt lực đạt cực đại sau 11 – 12 ngày đêm, nhiệt độ 18 – 200C hoạt lực đạt cực đại sau – ngày đêm Còn nhiệt độ 25 – 28 0C cần sau ngày là Enzyme này đạt hoạt độ tối đa Ngoài Amylase hoạt độ protease, sitase, maltase, phosphatase tăng lên Quá trình oxy hóa – khử lượng men tạo thành tập trung phần lớn gần phôi và nội nhũ Phần nội nhũ chứa 25% lượng men có malt Trong trình nảy mầm có số trình sinh hóa xảy sau: Thủy phân phần tinh bột ( 20 – 25% ) đường đơn giản Đường oligo - polysaccharide có bị phân giải phần thành monosaccharide và trisaccharide Lipase thủy phân phần lipid thành acid béo và glycerine Do việc tạo thành acid hữu và vô nên độ chua hạt này mầm tăng cao , pH 5,6 – 5,9 b Đường hóa: Đường hóa là cơng đoạn sản xuất bia quan trọng, đó lượng đường tạo thành định khả lên men và chất lượng bia sau này Chính thế, nhiều nhà máy bia giới cho thêm Enzyme với số lượng lớn giai đoạn này Các Enzyme vào giai đoạn này là Enzyme vi khuẩn chịu nhiệt Biến đổi sinh hóa trình đường hóa là thủy phân tinh bột thành dextrin và đường đơn giản (maltose, glucose…) dễ tan và lên men dưới tác dụng Amylase malt, nhiệt độ và pH tối ưu Có trình thủy phân protid – peptid , peptone, acid amin hòa tan dung dịch nhờ Enzyme protease, peptidase có malt Cellulose, peptin bị thủy phân, tạo thành sản phẩm hòa tan dung dịch, tamin bị oxy hóa tạo Flobafel tạo thêm màu cho bia Malt xay nhỏ trộn với nước thành dịch hồ, nâng nhiệt độ lên 60 – 70 0C giữ 30 đến 40 phút, sau đó nâng lên nhiệt độ 750C và giữ nhiệt độ này đường hóa xong (PH 4,6 - 5,8 ) Hiện có nhiều phương pháp đường hóa, nâng nhiệt độ nhiều đợt - lần nâng nhiều đợt phần riêng pha trộn lẫn - 34 – Nhóm Lớp 08DTP06 Enzyme Amylase Với nguyên liệu fi-malt giàu bột (ngũ cốc) trước đường hóa và trộn malt cần xay nhỏ trộn nước nấu sơ bột thành hồ cháo loãng, dung dịch đường hóa gọi là dịch đường maltose, lọc xong ta có nước “mout” Nước “mout” đun sôi với hoa houblon ( 18 -26g/10 lít bia Việt Nam) Trong nước “mout”, sau đường hóa có chứa 90% là chất Carbohydrate, số này có đến 75% đường có khả lên men Phần lại 25% là loại dextrin mạch thẳng và mạch nhánh Trong nhiều trường hợp, lượng đường tạo thành không đạt mức độ nhiều nguyên nhân Trong đó nguyên nhân là chất lượng malt Có ba cách để làm tăng lượng đường nước “mout”: + Kéo dài thời gian đường hóa + Sử dụng thêm đường + Sử dụng Enzyme để đường hóa hết lượng tinh bột Trước người ta thường áp dụng hai cách Sau này, việc sử dụng Enzyme thường sử dụng Người ta thường sử dụng loại chế phẩm Enzyme sau: Các loại Enzyme thủy phân tinh bột sử dụng sản xuất bia Loại Enzyme vi Điều kiện sử dụng Kiểu tác động pH a) B.subtillis 6,5 85 Endo, nối α-1,4 b) B.licheniformis α-Amylase nấm mốc 6,5 105/95 Dextrin Endo, nối α-1,4 Asp.orysee Amylglucosidase 5,0 4,3 55 6,0 Maltoz Exo, nối α-1,4; α-1,6 Asp.niger Pullulnase 4,3 60 Glucoz Endo, nối α-1,6 60 Dextrin Endo, nối α-1,4 sinh sản xuất Amylase vi khuẩn Loài Bacillus Glucose isomerase C 8,0 B.coaglucanz sản phẩm tạo Glucoz + Fructoz Các loại Enzyme cho thêm vào sản xuất bia thường nhằm vào mục đích sau: + Nâng cao chất lượng dịch đường hóa + Nâng cao khả lên men bia + Nâng cao chất lượng và ổn định chất lượng bia - 35 – Nhóm Lớp 08DTP06 Enzyme Amylase + Giảm giá thành sản phẩm tiến hành thay malt nguyên liệu phi malt Những ưu điểm Enzyme từ nguồn VSV sử dụng sản xuất bia sau: + Các chế phẩm Enzyme từ VSV thường có hoạt tính xúc tác mạnh và chứa đầy đủ loại Enzyme cần thiết cho sự chuyển hóa tinh bột thành loại đường, đặc biệt là tạo loại đường có khả lên men với số lượng lớn + Các chế phẩm Enzyme từ VSV thường có khả hoạt động nhiệt độ cao Điều này thuận lợi cho việc vận hành trình dịch hóa và đường hóa Lên men bia Là giai đoạn quan trọng định cho chất lượng bia và hiệu suất sản xuất Cơ sở sinh hóa ( Saccharomyces cerevisiae ) C 6H 12O C 2H 5OH + CO2 Quá trình tạo acid hữu và tạo rượu cao tác dụng với tạo ester ảnh hưởng đến mùi vị bia.Trong trình lên men PH giảm dần , lúc đầu dịch lên men 5,3 -5,6 sau lên men cịn 4,2 – 4,4 Q trình sinh lý đặc trưng giai đoạn đầu thời kỳ lên men là sinh trưởng , tăng sinh khối II Ứng dụng sản xuất bánh mì: Các chế phẩm Enzyme tinh khiết dùng để tăng cường và điều chỉnh công nghệ nhiều loại sản phẩm đó có sản xuất bánh mì Nguồn Enzyme thường sử dụng là malt Tuy nhiên năm gần đây, nguồn nguyên liệu malt thay nguồn nguyên liệu từ nấm sợi, đó có Amylase làm tăng chất lượng bánh mì Chế phẩm Enzyme từ nấm sợi chủ yếu thu nhận từ Asp.orysee có pH tối ưu là 4,5 – 5,5 Trong công nghiệp sản xuất bánh mì Enzyme Amylase có tác dụng làm giảm độ dính, tăng độ đàn hồi bột nhào, tăng mùi thơm, tăng nhanh thể tích bánh và rút ngắn thời gian nhào α-Amylase nấm sơi, chịu acid và nhạy cảm với nhiệt độ là α-Amylase hạt và vi khuẩn Sự tác động tương hỗ khả chuyển hóa Enzyme cho vào trình chế biến và sự hoạt động nấm men làm tăng nhanh chất lượng bánh và đảm bảo mục đích Nhiệt độ thích hợp đối với tác dụng α-Amylase nấm sợi là 50 0C và bị ức chế nhiệt độ 65 - 680C Do hoàn toàn bị ức chế giai đoạn khác q trình nướng nên α-Amylase nấm mốc khơng kịp phát huy tác dụng dextrin hóa tinh bột và vậy khơng làm - 36 – Nhóm Lớp 08DTP06 Enzyme Amylase giảm chất lượng ruột bánh Đồng thời α-Amylase nấm sợi lại có tác dụng đường hóa và tạo khí mạnh nên rút ngắn q trình ch̉n bị bột nhào và làm chất lượng bánh tốt Khi ta sử dụng chế phẩm Enzyme từ nấm sợi Asp.orysee hay Asp.awamori, lượng đường khử và amino acid tự tăng lên Đây là nguyên nhân dẫn tới sự tạo thành màu và mùi sản xuất bánh mì Ý nghĩa quan trọng việc sử dụng chế phẩm Enzyme sản xuất bánh mì là ta sử dụng Enzyme, nhờ hoạt động nó mà lượng đường tạo thành từ từ, không tập trung nhiều giai đoạn đầu giai đoạn cuối q trình nhào bột Chính thế, Enzyme chất điều hòa có hiệu cho trình lên men, tạo CO suốt trình kỹ thuật Như vậy, góc độ nào đó ta sử dụng Enzyme sản xuất bánh mì yếu tố điều khiển kỹ thuật cho trình sản xuất này Dextrinase và maltose nấm sợi có tác dụng hỗ trợ cho α-Amylase Dextrinase thủy phân dextrin cuối maltose So với β-Amylase dextrinase tạo thành đường nhiều Maltose thủy phân dextrin và maltose đến glucose Hoạt độ Enzyme đặc trưng lượng đối chất bị thủy phân ứng với gram chế phẩm Enzyme đơn vị thời gian III Ứng dụng sản xuất Siro: Enzyme Amylase ứng dụng giai đoạn thủy phân tinh bột quy trình sản xuất siro Trong phương pháp thủy phân acid và Enzyme Enzyme Amylase là Enzyme quan trọng để chuyển hóa tinh bột  đường Enzyme α-Amylase tạo maltose từ Asp.orysee Enzyme β-Amylase tạo maltose từ malt đại mạch Quá trình đường hóa xảy pH 4,8 - 5,2, nhiệt độ 55 - 60 0C, thời gian phản ứng đến ngày Siro maltose: Siro maltose sản xuất chủ yếu phương pháp Enzyme sử dụng Enzyme Amylase tạo maltose Trong quy trình đặc trưng, dung dịch chất 35 - 45% chất khô DE 10-20 đường hóa Enzyme tạo maltose Trong trường hợp này pH = 5, nhiệt độ 50 - 55 0C, 24 48h Nồng độ maltose sản phẩm thu khoảng 40 - 60% Lượng cao 80% maltose có thể thu nhờ sử dụng Enzyme thủy phân liên kết nhánh trình đường - 37 – Nhóm Lớp 08DTP06 Enzyme Amylase hóa để thủy phân liên kết α-1,6 tạo thêm đoạn mạch thẳng làm chất cho Amylase tạo maltose Sản xuất siro giàu fructose HFS: Hiện nay, nước châu Âu và châu Mỹ sản xuất siro đường fructose từ bột bắp phương pháp Enzyme phát triển mạnh Theo phương pháp này, phôi bắp xử lý SO2 và vi khuẩn lactic để hạt tinh bột mềm khỏi khối bột ly tâm Enzyme sử dụng sau bột hịa vào nước Đặc tính Enzyme từ nguồn VSV khác Stt Enzyme Nguồn Enzyme Khoả Khoảng pH, Chất ng pH nhiệt độ nhiệt độ hoạt hóa 50-70 phổ biến 4,5-6,5 4-6 α- Asp.niger Amylase Asp.orysee nấm sợi α- Asp.awamori Bac.subtilis Amylase Bac.amylo hạn chế tinh vi khuẩn liquefaciens bột 6-7 Bac.licheniformis 5,5-6,5 Amylase Bac.stearothermo 4,5-6,5 vi khuẩn -philus ưa nhiệt β- Bac.polymyxa Amylase Pullulase Amyloglu Asp.niger Bacillus sp Thủy phân hạn chế tinh ưa ẩm α- Chức 40-80 90-120 6-7,5 5,8 ; 100 2+ Ca Ca2+ bột Thủy phân Thủy phân tinh bột t0 ; 115 cao 4,7 55-75 ; 60 3,5-4,5 55-65 ; 60 3-4,5 55-65 ; 60 co-sidase Tao siro co 2+ Ca DE thấp Phân cắt mạch nhánh Đường hóa, phân cắt lk 1,4 glucoside HFS sản xuất quy mô lớn từ năm 1970 sử dụng α-Amylase bền nhiệt hãng Novo trình dịch hóa và glucose-isomerase cố định để chuyển hóa glucose thành fructose Glucose-isomerase cố định và tạo thành hạt có kích thước khoảng 0,3 - 1,0 mm - 38 – Nhóm Lớp 08DTP06 Enzyme Amylase Enzyme cố định nhồi vào cột có chiều cao khoảng 6m, đường kính 1,5m và tiếp xúc với dung dịch glucose DE 93 - 96 có nồng độ chất khô 40 - 60% Trong trình phản ứng E cố định dần hoạt tính, cột phản ứng thơng thường phải thay Enzyme mới glucose-isomerase bị khoảng 12,5% hoạt tính Cột thủy phân bền vững thực tế có thể sử dụng 200 ngày Siro chứa đường oligo khác: Sản phẩm siro chứa 50 - 72% maltotetrose sản xuất trình thủy phân liên tục sử dụng hệ Enzyme Amylase tạo DP4 cố định từ Pseudomonas stutzeri Sản xuất siro đường tinh thể: • Q trình đường hóa: Trong q trình thủy phân Enzyme, dịch sau dịch hóa có nồng độ chất khô 30 - 35%, pH - 4,5 nhiệt độ 600C cho phản ứng với Glucoamylase Quá trình đường hóa tiến hành gián đoạn liên tục thùng phản ứng lớn dung tích từ 200 ngàn tới vài triệu lit quy mô công nghiệp Tùy thuộc vào nồng độ Enzyme sử dụng mà thời gian phản ứng có thể kéo dài từ - ngày Cho tới đạt nồng độ glucose cao Nồng độ glucoamylase ảnh hưởng trực tiếp tới thời gian phản ứng, tăng gấp đôi nồng độ Enzyme giảm nửa thời gian đạt đến lượng glucose cao Nồng độ chất thấp lượng maltose và isomaltose sinh giảm dẫn đến hiệu suất thu glucose tăng, theo nhiều nghiên cứu Hebecta (1993) : hiệu suất thu glucose đạt 98,8 ; 98,2 ; 97,5 ; 96,9% nồng độ chất khô chất ban đầu tương ứng là 10, 15, 20, 25%, nhiên nồng độ chất thấp lại dễ gây nhiễm kh̉n và tăng chi phí đặc sản phẩm Maltulose: 1-0-α-D-gluconopyranosyl-D-fructose tạo dung dịch thủy phân giá trị pH cao trình dịch hóa gốc glucose cuối cùng, đoạn Oligo bị chuyển thành fructose phản ứng isomer hóa, sự có mặt fructose ngăn chặn sự thủy phân liên kết α-1,4 glucoamylase giai đoạn đường hóa và tạo maltulose sản phẩm sau thủy phân Để tránh hiện tượng này, pH trình dịch hóa cần giữ giá trị 6,0 thấp Ở pH cao maltulose có thể tạo gây giảm hiệu suất thu glucose, đường oligo DP3 và cao lại dung dịch sau thủy phân thường phân nhánh và khó bị thủy phân tiếp tục glucoamylase Hiệu suất glucose có thể nâng cao nhờ sử dụng pullulanase từ β-megaterium giai đoạn đường hóa Sử dụng Enzyme có ưu điểm sau: oligo mạch nhánh có thể bị thủy phân nhanh hơn, lượng glucose Amylase cần dẫn tới giảm phản ứng ngược tạo isomaltose nhờ vậy lượng glucose tăng lên khoảng 0,5 - 1,5% - 39 – Nhóm Lớp 08DTP06 Enzyme Amylase Amylase từ Bacillus.megaterium (tên thương mại là megatex) thủy phân đường oligo mạch nhánh thành Panosyl sau đó chuyển thành glucose để tạo DP4 mạch thẳng, đường oligo này dễ dàng bị thủy phân glucoamylase thành glucose Kết thời gian phản ứng và nồng độ glucoamylase sử dụng giảm, lượng isomaltose và oligo mạch dài tạo hơn, lượng glucose tăng 1,0%, pH phản ứng sử dụng glucoamylase kết hợp với pullulanase và Amylase từ B.megaterium tương ứng là 4,5 - 4,8 và 5,0 - 5,2 • Quá trình thủy phân liên tục: Enzyme sử dụng là amyloglucosidase, từ Asp.niger, 550C và pH 4,5 với nồng độ 0,5% thể tích cao 15 lần so với nồng độ Enzyme sử dụng thiết bị gián đoạn với thời gian thủy phân khoảng 40 - 70h Với thời gian phản ứng màng là 1h, số KM là 562g/l, cao - lần so với KM gián đoạn IV Ứng dụng sản xuất Cồn: Nguyên liệu chủ yếu mà nhà máy rượu nước ta thường dùng là sắn, sau đó là ngô và phần gạo Đối với sản xuất rượu thành phần quan trọng là gluxit lên men được, gồm tinh bột và số đường Trong đa số gluxit nói chung tỷ lệ H và O tương tự nước Ví dụ ramnose – C6H12O5 * Vai trò α-Amylase và β-Amylase sản xuất cồn từ hydro carbon: - Trước người ta dùng Enzyme Amylase malt, ngày thay Enzyme Amylase nấm sợi - Trong sản xuất cồn từ nguyên liệu chứa tinh bột, Enzyme Amylase sử dụng giai đoạn đường hóa: + Chuyển hóa tinh bột α-Amylase để tạo thành dextrin + Chuyển hóa dextrin β-Amylase hay amyloglucosidase để tạo đường có khả lên men Nguyên liệu chứa tinh bột Nấu chín nhiệt độ cao Amyloglucosidase hoạt động 550C Làm nguội Đường hóa - 40 – Amylase hoạt động 550C Nhóm Lớp 08DTP06 Enzyme Amylase Sơ đồ Q trình chuyển hóa tinh bột + Q trình đường hóa đóng vai trị định đến khả lên men và hiệu suất cồn thu Các chế phẩm Enzyme sử dụng sản xuất cồn bao gồm chế phẩm thô thu nhận từ phương pháp ni cấy bề mặt, ni chìm chế phẩm đậm đặc, tinh khiết Chủ yếu là sử dụng chế phẩm dạng thơ tính chất kinh tế + Vì sử dụng chế phẩm dạng thơ, đó để tránh phản ứng không mong muốn trình đường hóa, trước đường hóa phải xác định họat tính Enzyme lọai Enzyme từ đó điều chỉnh họat động cuả chúng + Trong giai đoạn dịch hóa Enzyme α-Amylase tham gia thực hiện phản ứng sinh hóa cần thiết và định đến hiệu suất sản xuất cồn Trong đó giai đọan này Enzyme β-Amylase lại tạo sản phẩm khơng mong muốn, làm cản trở q trình lên men + Trong giai đoạn đường hóa dịch đường, Enzyme α-Amylase tham gia thực hiện phản ứng sinh hóa cần thiết và định đến hiệu suất sản xuất cồn Còn Enzyme βAmylase tham gia biến đổi cơ chất để tăng cường trình chuyển hóa + Khi thủy phân tinh bột, Enzyme α-Amylase tác động vào liên kết α-1,4 glucoside và sản phẩm tạo là mantose và dextrin mà mạch chúng gần C Các dextrin sau đó phân hủy chủ yếu theo o C6 C5 + C1 C7 C6 + C1 hay C5 + C2 o C8 C6 + C2 hay C5 + C3 o + Enzyme α-Amylase vi khuẩn thủy phân tinh bột tạo lượng glucose và maltose theo tỷ lệ : 5,45 Enzyme α-Amylase nấm sợi thủy phân tinh bột tạo lượng glucose và maltose theo tỷ lệ : 3,79 Enzyme α-Amylase vi khuẩn và nấm sợi không có khả phân giải α-1,6 glucoside chất Như vậy, vai trò α-Amylase sản xuất rượu, cồn là làm dịch hóa nhanh giai đoạn nấu và giai đoạn đầu sự đường hóa, dextrin hóa và tích tụ đường * Vai trò glucoamylase: Glucoamylase thủy phân liên kết α-1,4 glucoside polysaccharide, chúng liên tiếp phân cắt gốc glucose khơng khử mạch polysaccharide Ngoài glucoamylase cịn có khả phân cắt liên kết α-1,6 glucoside Sản phẩm cuối tạo thành là glucose V Ứng dụng sản xuất Bánh kẹo - 41 – Nhóm Lớp 08DTP06 Enzyme Amylase Mục đích việc sử dụng Enzyme vào sản xuất loại bánh quy là làm tăng mùi và vị bánh, chế biến bột thành loại bánh quy Enzyme protease và Amylase bột hoạt động làm tăng hàm lượng amino acid tự và làm tăng lượng đường khử Đường khử và amino acid tự có khối bột tham gia vào phản ứng oxy hóa khử và kết tạo cho bánh quy có mùi, vị màu hấp dẫn Tuy nhiên tận dụng lượng Enzyme có sẵn tinh bột phản ứng xảy không mạnh, là sử dụng lọai bột xấu để sản xuất bánh Do đó người ta thường bổ sung thêm Enzyme protease và Amylase vào chế biến bột trình sản xuất bánh quy Khi đó lượng đường khử và lượng amino acid tự tăng lên, phản ứng oxi hóa khử tăng cường VI Ứng dụng sản xuất glucose Mật: Chúng ta biết từ tinh bột có thể thu phẩm vật đường khác thủy phân tinh bột acid Enzyme Amylase thu mật Mật glucose hay mật maltose thường dùng sản xuất bánh kẹo và sản xuất sản phẩm cho trẻ em và người bệnh Hiện nhiều nước như: Nhật, Mỹ.… sản xuất glucose từ tinh bột Enzyme glucoamylase, chế phẩm Enzyme glucoamylase luôn chứa glucozyltransferase đó làm giảm tính chất glucose, làm cho glucose khó kết tinh và ảnh hưởng xấu đến chất lượng thực phẩm Vì vậy tốt hết là nên chọn chủng nấm mốc không tạo glucozyltransferase (ta có thể hấp phụ nó đất sét chua cách khử họat tính nó acid kiềm) Glucoamylase bền khoảng pH rộng, nấm mốc chứa nhiều glucoamilase Asp.warner, Rhizopus, đặc biệt là Rhizopus Nhật sản xuất chế phẩm glucoamylase từ canh trường bề mặt nấm mốc này VII Ứng dụng chế biến thức ăn 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 Ðể 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 trình chuyển hóa tinh bột tốt VIII Ứng dụng công nghiệp dệt: - 42 – Nhóm Lớp 08DTP06 Enzyme Amylase Trong công nghiệp dệt, người ta thường sử dụng Enzyme Amylase vi khuẩn để tẩy tinh bột và làm cho vải mềm Trong vải thô thường chứa khỏang 5% tinh bột và tạp chất khác Do đó, sử dụng chế phẩm Enzyme Amylase vi khuẩn vải tốt Người ta thường sử dụng lượng chế phẩm Amylase khỏang 0,3 - 0,6 g/l dung dịch và thời gian xử lý 15 phút nhiệt độ 900C Tuy nhiên ngoài chế phẩm Enzyme Amylase có nguồn gốc từ vi khuẩn, hiện người ta quan tâm đến việc sử dụng Amylase từ nấm sợi Cho đến có nhiều nước sử dụng Enzyme công nghiệp dệt để tăng khả cạnh tranh hàng vải, sợi Các nước sử dụng lượng Enzyme Amylase nhiều lĩnh vực này là Mỹ, Nhật, Pháp, Ðan Mạch Một số loại Enzyme Amylase sử dụng công nghiệp dệt Stt Loại Enzyme Khoảng pH Nhiệt độ tối Chất hoạt hóa, chất α-Amylase malt Amylase pancreatin α-Amylase nấm sợi α-Amylase vi khuẩn α-Amylase vi khuẩn chịu nhiệt hoạt động 4,5 – 5,5 6,7 – 7,5 4,5 – 5,5 5,5 – 7,5 5,0 – 7,0 ưu 55- 65 45 – 50 55 – 65 75 – 85 90 - 105 làm ổn định Ca2+ NaCl, Ca2+ Ca2+ NaCl, Ca2+ NaCl, Ca2+ - 43 – Nhóm Lớp 08DTP06 Enzyme Amylase Tài Liệu Tham Khảo Công nghệ Enzyme – Nguyễn Đức Lượng Nhà xuất Đại học Quốc Gia Tp.HCM – 2008 Công nghệ vi sinh-Tập 2: Vi sinh vật Công Nghiệp – Nguyễn Đức Lượng Nhà xuất Đại Học Quốc Gia Tp.HCM – 2008 Công nghệ lên men ứng dụng Công Nghệ Thực Phẩm – Bùi Ái Nhà xuất Đại Học Quốc Gia Tp.HCM – 2008 Động lực trình xúc tác sinh học – Trần Đình Toại, Nguyễn Thị Văn Hân Nhà xuất Khoa Học – Kỹ Thuật – 2005 Tinh bột sắn sản phẩm từ tinh bột sắn – Hoàng Kim Anh, Ngơ Kế Sương, Nguyễn Xích Liên Nhà xuất Khoa Học – Kỹ Thuật – 2005 Công nghệ sản xuất Malt Bia – Hoàng Đình Hoài Nhà xuất Khoa Học – Kỹ Thuật – 2005 Công nghệ sản xuất kiểm tra cồn etylen – Nguyễn Đìng Thương Nhà xuất Khoa Học – Kỹ Thuật – 2005 Hóa học Thực Phẩm – Hoàng Kim Anh Nhà xuất Khoa Học – Kỹ Thuật – 2007 Hóa sinh học - Phạm Thị Trân Châu, Trần Thị Áng Nhà xuất Giáo dục Việt Nam 10 Enzyme xúc tác sinh học – Nguyễn Hữu Chấn Nhà xuất Y học – 1983 11 http://www.biotopics.co.uk/ 12 http://www.allsands.com/ 13 http://www.nhasinhhoctre.com/ 14 http://www.Enzymessentials.com 15 http://www.greatvistachemicals.com/ - 44 – Nhóm Lớp 08DTP06 Enzyme Amylase - 45 – ... .5 B Tổng quan Enzyme Amylase I Phân loại .6 II Hệ Enzyme Amylase Enzyme α -Amylase Enzyme β -Amylase 11 Enzyme γ -Amylase 13 Oligo... độ pH số Enzyme Amylase VSV tổng hợp Vi sinh vật Aspa.wamori Asp.niger Asp.asami Asp.orysee Enzyme α -Amylase β-Amlylase Glucoamylase α -Amylase Glucoamylase α -Amylase Glucoamylase α -Amylase -... quan Enzyme Amylase I Phân loại : Hiện nay, có sáu loại Enzyme Amylase xếp vào nhóm: Endoamylase ( Enzyme nội bào ) và Exoamylase ( Enzyme ngoại bào ) - Endoamylase : gồm có α -Amylase (EC