Quy trình thu nhận enzyme protease từ chủng nấm mốc Asp.oryzae ứng dụng trong sản xuất bia
MỤC LỤC
Quy trình thu nhận enzyme protease từ chủng nấm mốc Asp.oryzae [8], [18]
Quy trình thu nhận
Đặc điểm của giống Asp.oryzae giàu các enzyme thủy phân nội bào và ngoại bào (amylase, protease, pectinasa,…), ta rất hay gặp chúng ở các kho nguyên liệu, trong các thùng chứa đựng bột, gạo…đã hết nhưng không được rửa sạch, ở cặn bã bia, bã rượu, ở lỏi ngô, ở bã sắn… Chúng mọc và phát triển có khi thành lớp mốc, có màu sắc đen, vàng… Màu do các bào tử già có màu sắc. Các chất này là những chất vô cơ không tham gia vào phản ứng và khả năng tăng mức độ ma sát trước khi sử dụng cát thạch anh và bột thủy tinh phải được rửa sạch, sấy khô ở nhiệt độ lớn hơn 1000C để loại bỏ nước và tiêu diệt vi sinh vật. Cứ một phần chế phẩm enzyme thô, người ta cho 4 - 5 phần nước, khuấy nhẹ và sau đó lọc lấy dịch, phần bã thu riêng dùng làm thực phẩm gia súc (chú ý cần loại bỏ cát thạch anh và bột thủy tinh ra khỏi hỗn hợp bã rồi mới cho gia súc ăn).
Ở trạng thái này enzyme rất dễ bị biến tính vì còn nhiều nước để dễ bảo quản người ta sấy kết tủa enzyme protease ở 400C cho đến khi độ ẩm cuối cùng đạt 5 - 8% W (thiết bị sấy thường dùng là máy sấy phun sương). Mục đích của quá trình thanh trùng là tiêu diệt hoàn toàn vi sinh vật tạp nhiểm còn tại trong môi trường dinh dưỡng, ngoài quá trình gia nhiệt sẽ làm cho môi trường dinh dưỡng chuyển hóa vi sinh vật dễ dàng đồng hóa chất dinh dưỡng trong môi trường nuôi cấy. Sản phẩm ban đầu có kích thước các tiểu phần nhỏ đến 50 mm qua đoạn ống ở trên nắp của thiết bị, được cho vào tâm rôto một cách liên tục, dưới tác động của lực ly tâm sản phẩm qua khoảng giữa các búa bị va đập nhiều lần và bị vỡ ra.
Nguyên liệu dạng lỏng từ máng nguyên liệu đi qua bộ lọc được bơm lên bộ phun sương ở trên đỉnh của buồng sấy làm nguyên liệu trở thành dạng hạt sương cực nhỏ, khi tiếp xúc với khí nóng, lượng nước có trong nguyên liệu nhanh chóng bay hơi, nguyên liệu dạng lỏng được sấy khô thành thành phẩm. Chất lỏng canh trường chảy vào nhánh trên của băng tải và khi chuyển dịch trên các phòng chân không, phần chiết qua lỗ lọc vào các khoang, còn các tiểu phần rắn của huyền phù bị giữ lại trên bề mặt của băng tải.
Tình hình nghiên cứu enzyme trong nước
Thành phẩm được phần đáy của buồng sấy và bộ phân li gió xoáy đùn ra ngoài, phần khí thừa còn lại được quạt gió hút và đẩy ra ngoài. Máy lọc chân không dạng thùng quay: Loại này được ứng dụng để tách sinh khối vi sinh vật khỏi dung dịch canh trường. + Phan Thị Bích Trâm, Dương Thị Hương Giang, Hà Thanh Toàn, Phạm Thị Ánh Hồng, Đại học Cần Thơ, Trường ĐHKH Tự nhiên, ĐH Quốc Gia TP Hồ Chí Minh đã tiến hành “Tinh sạch và khảo sát đặc điểm của các Serine Protease từ Trùn Quế” ( 2007).
Bước đầu khảo sát hệ enzyme Protease từ trùn quế (Perionyx excavatus) cho thấy phần lớn các protease trong dịch chiết enzyme thô có thể tinh sạch sơ bộ bằng tủa phân đoạn với ammonium sulfat nồng độ trong khoảng 30-80%. Nhiệt độ và pH tối ưu cho enzyme thô hoạt động trên cơ chất casein là 550C và pH trong khoảng kiềm 10 -12. + “Nghiên cứu ứng dụng Protease bacillus subtilis trong sản xuất bột đạm thủy phân từ cá Mối”, Vũ Ngọc Bội, trường Đại học thủy sản Nha Trang.
+ Nghiên cứu ứng dụng Protease trong sản xuất Bia, thực hiện trong các năm 1993 - 1994, Thực hiện: TS.Trương Thị Hòa và các công tác viên Viện Công nghiệp thực phẩm.
Vấn đề sản xuất enzyme Protease trên thế giới
Từ năm 1950 trở lại đây trên thế giới có hàng loạt Protease động vật, thực vật và vi sinh vật được tách chiết nghiên cứu. Thời gian gần đây các nhà khoa học trên thế giới tập trung nghiên cứu về Protease vi sinh vật và đã đạt nhiều thành tựu to lớn về lĩnh vực này (Protease từ vi sinh vật chiếm tới 40% tổng doanh thu của enzyme toàn thế giới (Godfrey west, 1996) [13]). Hiện nay, số lượng các enzyme được sản xuất hàng năm trên thế giới, ở các nước phát triển nhất là châu Âu, Mỹ và Nhật Bản vào khoảng 300.000 tấn với doanh thu từ sản xuất enzyme ước tính vào khoảng 500 triệu USD.
Trong đó khoảng 600 tấn Protease tinh khiết được sản xuất từ vi sinh vật bao gồm khoảng 500 tấn từ vi khuẩn và 100 tấn từ nấm mốc. Những nước có công nghệ sản xuất và ứng dụng Protease tiên tiến trên thế giới là: Đan Mạch, Nhật Bản, Mỹ, Anh, Pháp, Hà Lan, Trung Quốc, Đức, Áo. Các nước này đã đầu tư thích đáng cho công tác nghiên cứu, sản xuất và ứng dụng Protease từ VSV.
Chính vì thế nhịp độ sản xuất Protease ở quy mô công nghiệp tại các nước phát triển hàng năm tăng vào khoảng 5% - 10%. Ngày nay người ta có thể sản xuất các enzyme cố định trên các chất mang không tan cho phép có thể tái sử dụng enzyme nhiều lần.