Dung môi hữu cơ có ảnh hưởng rất lớn đến khả năng hòa tan của enzyme. Công thức biểu diễn mối quan hệ giữa độ hòa tan và hằng sốđiện môi:
ln (S/Sw) = (A/RT) (1/Dw - 1/D)
Trong đó
S: độ hòa tan của protein trong dung môi hữu cơ Sw: độ hòa tan của protein trong nước
D: hằng sốđiện môi của môi trường sau khi đã bổ sung dung môi hữu cơ vào Dw: hằng sốđiện môi của nước
R: hằng số khí T: nhiệt độ tuyệt đối A: hằng số khí
Công thức trên cho thấy: khi thêm dung môi hữu cơ vào môi trường, hằng sốđiện môi tăng lên, khả năng hòa tan của protein giảm, vì thế tạo sự kết tủa. Tuy nhiên các
dung môi hữu cơ lại có ái lực với các bề mặt kỵ nước của phân tử protein. Kết quả là chúng làm biến tính protein trong suốt quá trình tủa. Do đó, khi tủa chỉ nên sử dụng các dung môi hữu cơ ở nồng độ thấp (mặc dù một số dung môi như: 2 – methyl – 2,4 – pentanediol (MPD), dimethyl Sulfoxide (DMSO) và ethanol có thể được sử dụng ở nồng độ cao.
Trong công nghiệp sản xuất enzyme, người ta thường sử dụng ethanol và acetone để kết tủa enzyme. Khi tiến hành kết tủa enzyme bằng dung môi hữu cơ, cần hết sức lưu ý đến nhiệt độ. Do enzyme rất nhạy cảm với nhiệt độ khi có mặt của các chất như ethanol hoặc acetone, nên bắt buộc khi tiến hành kết tủa enzyme phải làm lạnh cả dung môi hữu cơ và dung dịch enzyme. Mức độ nhạy cảm nhiệt độ của enzyme khi có mặt các dung môi hữu cơ thường mạnh hơn mức độ nhạy cảm của enzyme với nhiệt độ khi có mặt của muối vô cơ. Người ta thường tiến hành kết tủa enzyme bằng dung môi hữu cơ ở nhiệt độ thấp (-50C). Tỷ lệ và nồng độ các dung môi hữu cơ dùng để kết tủa enzyme được xác định bằng thực nghiệm cho từng loại enzyme và từng nồng độ enzyme có trong dung dịch enzyme.
Có thể xảy ra hiện tượng biến tính không thuận nghịch khi kết tủa bằng dung môi hữu cơ. Nguyên nhân là do khi hằng sốđiện môi giảm phân tử protein có thể tự tháo gỡ và tạo thành dạng không hoạt động, trong khi đó các gốc kỵ nước lại tiếp xúc với dung môi. Hiện tượng này xảy ra khi tiến hành tủa ở nhiệt độ phòng.
Khi đã có kết tủa, phải tách nhanh kết tủa ra khỏi dung môi bằng máy li tâm. Phương pháp này có ưu điểm là không cần loại muối, các dung môi hữu cơ có nhiệt độ bay hơi thấp nên dễ dàng tách khỏi enzyme bằng cách sấy nhẹ nhưng nhược điểm là hay có màu (Lương Đức Phẩm, 2004).