Đặc điểm và ứng dụng của hệ Enzym Pectinase

Thu nhận chế phẩm enzyme từ canh trường bề sâu

Clostridium pectinopermentants 15 có khả năng tổng hợp pectinase một cách mạnh mẽ ở pha tăng trưởng của quá trình sinh trưởng và tăng đồng thời với sự tích lũy sinh khối. Khi kết tủa bằng ammonium sulfate có độ bão hoà bằng 0,2 thì sẽ thu được chế phẩm chỉ chứa pectinesterase và pectintranseliminase; khi độ bão hoà là 0,9-1 thì sẽ thu được chế phẩm chỉ chứa pectintranseliminase và exopolygalacturonase.

Ý nghĩa về mặt kỹ thuật của các endo-enzyme

Enzyme này cũng hoạt động ở nhiệt độ thấp và pH thấp và do đó được coi là có vai trò quan trọng trong quá trình tự tách lớp của nước chanh trong và nước ép từ quả chanh thu được bằng cách để lắng nước ép trong tank có chất bảo quản là sulfur dioxide. Các kiểu tấn công của enzyme phải được giả định sao đó để pectin với hàm lượng ester thấp được sinh ra mà có tính mẫn cảm với Ca++ giảm đi, có lẽ bởi sự phân bố ngẫu nhiên của các nhóm carboxyl tự do. Điều cần chú ý là hoạt động của các PE bị ức chế bởi nồng độ cao của đường để tạo nước ép cô đặc đến 60oBx, tại đó các enzyme này không hoạt động nhưng lại có thể hoạt động sau khi hoàn nguyên (pha loãng trong nước).

Dĩ nhiên, vỏ trái cây họ citrus khô được sử dụng làm nguyên liệu thô để trích chiết pectin, do đó cần phải ngăn chăn hoạt tính của PE bằng cách tẩy trắng vỏ ngay lập tức, nếu không, pectin được chiết ra, cho dù bị đề ester hoá ít thôi, sẽ chứa các khối galacturonic acid tự do và sẽ rất mẫn cảm với Ca++. Quá trình làm trắng ở nhiệt độ thấp, thời gian dài kích hoạt PE, làm cho pectin bị đề ester hoá một phần, sau đó pectin bị đề ester hoá này phản ứng với Ca++, tạo nên sự kết dính nội bào mạnh hơn. Việc gây bất hoạt các enzyme này bởi nhiệt ngay lập tức là cần thiết để có được nước ép có độ nhớt cao như người tiêu dùng mong muốn hay nước ép dạng paste, sử dụng làm nước chấm, soup, nước sốt cà chua nấm và một số sản phẩm tương tự.

Trong trường hợp các thành phần cà chua được sử dụng để tạo màu và hương vị, còn phần chính của sản phẩm là do các thành phần khác, như tinh bột tạo nên thì nguyên liệu nước ép phải ở trạng thái nguội hơn, đồng thời phải có một thời gian nghỉ giữa hai giai đoạn nghiền ép và xử lý nhiệt để pectin có thể bị phân hủy nhiều hơn nhờ tác động kết hợp của PG và PE. Sự nhiễm nấm có thể gây ra hiện tượng tách lớp của nước cam vụ khuẩn và đó đúng chai, khụng rừ là do tỏc động của PE, PG hay cả hai, nhưng một lượng lớn methanol tự do được tìm thấy trong loại nước quả phân lớp này. Một ứng dụng khác là sự tạo hương đặc biệt cho sản phẩm rượu do sự hình thành các sản phẩm trao đổi chất của nấm mốc nhiễm vào trái nho chín có hàm lượng đường cao bằng cách đâm thủng vỏ trái nho và để nước trong nho bay hơi, và để nho bị nhiễm nấm.

Tình hình ứng dụng enzym trong công nghiệp trên thế giới :[I ]

Từ khi phát hiện ra enzym và khả năng chuyển hóa của enzym loài người đã tăng nhanh quá trình sản xuất và ứng dụng enzym trong công nghiệp. Số lượng enzym phát hiện ngày càng nhiều và số lượng enzym được ứng dụng vào công nghiệp cũng ngày càng nhiều. Qua bảng trên ta thấy các enzym thuộc nhóm protease hiện đang được ứng dụng nhiều nhất.

Trong đó enzym protease kiềm được ứng dụng trong chất tẩy rửa với số lượng lớn nhất so với các loại emzym khác. Trong số các enzym được sản xuất và ứng dụng trên thế giới, các nước châu Âu sản xuất và bán ra thị trường thế giới số lượng nhiều nhất. Số lượng enzym được ứng dụng trong công nghiệp thức phẩm chủ yếu ở các nước châu Mỹ, châu AÂu.

Giới thiệu về ứng dụng của hệ enzym Pectinase:[ II , III ]

Pectin methyl esterase (EC.3.1.1.11): Enzym này tham gia phân giải pectin thành axit pectic và methanol. Tuy nhiên hiện nay người ta sản xuất enzym này theo qui mô công nghiệp từ nấm sợi và từ vi khuẩn. Enzym polygalacturonase tham gia tác động vào glucoside cuối cùng để tạo ra những phân tử cấu thành.

Tùy theo nguồn thu nhận enzym depolymease mà chúing có pH tối ưu khác nhau. Enzym pectinase được ứng dụng chủ yếu để phá vỡ thành tế bào của quả nhằm giải phóng các chất có trong tế bào của quả ra ngoài. Việc ứng dụng pectinase để thu nhận nước quả được áp dụng lần đầu tiên vào năm 1930.

Từ đó đến nay việc áp dụng enzym này đã trở nên rất phổ biến ở nhiều nước trên thế giới. Việc thu nhận nước quả từ trước đến nay chủ yếu bằng phương pháp ép. Nếu pectin còn nhiều sẽ theo nước quả và gây ra hiện tượng nước quả bị đục, có độ keo cao và rất khó lọc trong.

1Ứng dụng enzym pectinase sản xuất nước quả và rượu vang

Do đó, hiệu suất chiết rút dịch quả sẽ phụ thuộc vào khả năng thấm của tế bào, cấu tạo giải phẩu và tính chất cơ lý của nguyên liệu, độ nhớt của chính dịch quả, độ chắc của thịt quả, cũng như thành phần định tính và định lượng của pectin chứa trong dịch bào và trong thành tế bào của mô quả. Khi sử dụng cho các loại quả như táo, lê thì trong chế phẩm không được phép có enzym pectinaseliminase, và enzym này sẽ phân hủy protopectin vốn gắn các tế bào riêng biệt của mô quả lại với nhau, do đó gây mủn hoá mô quả, làm tăng độ nhớt của dịch quả và kết quả là làm giảm hiệu suất dịch quả. Ngược lại, khi sử dụng cho các loại quả mọng như dâu tây thì sự có mặt trong chế phẩm enzym PTE lại cần thiết vì enzym này sẽ làm mủn hoá tế bào làm cho tính chất thoát nước của tế bào tăng lên còn độ nhớt của dịch quả lại giảm xuống.

Trong trường hợp này sự có mặt trong chế phẩm enzym PG đặc biệt là endo-PG là không cho phép vì lẽ độ đồng thể của nước quả sẽ phụ thuộc vào độ nghiền mịn của mô quả và độ nhớt của dịch quả. - Chế phẩm được đưa vào dịch hay bã nghiền để tăng cường quá trình sơ chế quả, tăng nhanh và làm trong dịch, nâng cao tốc độ lọc, tăng hiệu suất chung và đặc biệt là hiệu suất của phần tự chảy có chất lượng cao. - Để tránh gây tổn thất các chất màu cùa vang đỏ và tránh xuất hiện màu tối trong vang trắng thì hoạt độ của các enzym oxy hoá trong chế phẩm không được vượt quá 0,1 đơn vị/mg axit ascorbic trong một phút trên một gam chế phẩm.

Như vậy là một nhóm gluxit rộng rãi sẽ không được phân hóa bởi các enzyme của chính động vật mà nhờ vào enzyme của vi sinh vật sống ở dạ cỏ và ruột già, để sử dụng hóa năng tàng trữ trong các polyme đó. Độ sinh trọng lượng(Kcal). III.3.3- Ứng dụng pectinase trong thành phần thức ăn của gà mái đẻ. Người ta cũng dùng các chế phẩm pectawamorin BM10x, petofoctidin BM10x,. pectoclostridin bổ sung vào khẩu phần thức ăn của gà mái đẻ để tăng sản lượng trứng gà. N.V/Ezdakov và V.F.Kastin 1973) đã dùng ba chế phẩm trên bổ sung vào khẩu phần thức ăn của gà mái đẻ và so sánh hiệu quả tác dụng của những chế phẩm đó. Enzym pectinaza được tạp thành nhờ vi khuẩn và nhờ nấm mốc .Trong đó, lưu ý rằng các pectinaza của vi khuẩn thường hoạt động ở pH cao hơn của nấm mốc (ở vi khuẩn pH 5- 6 và ở nấm mốc ,pH 4-5 ).Các enzyme pectinaza thường bị mất hoạt tính ở nhiệt độ 950 C trong 20 phút.

Trang9 1.Pectinesterase ..Trang10 2.Polygalacturonase ..Trang10 3.Endo-pectate lyates ..Trang10 4.Rhamno-galacturonase..Trang11 5.Pectinase thương mại..Trang11 V.Thu nhận..Trang11 1.Thu nhận chế phẩm pectinase từ canh trường bề mặt ..Trang12 2.Thu nhận chế phẩm enzyme từ anh trường bề sâu..Trang12 3.Ý nghĩa về mặt kỹ thuật của các endo-enzyme ..Trang12 PHẦN II:ỨNG DỤNG CỦA HỆ ENZYM PECTINASE. Trang36 III.3.1 Ứng dụng chế phẩm pectinase trong khẩu phần động vật nhai lại ..Trang36 III.3.2-Ứng dụng pectinase trong chăn nuôi ngỗng..Trang38 III.3.3- Ứng dụng pectinase trong thành phần thức ăn của gà mái đẻ..Trang40 III.4-Ứng dụng trong malt và bia.