a. Hệ enzym protease
Protease là nhóm enzym xúc tác thủy phân liên kết peptit, là loại liên kết chủ yếu trong phân tử protein và polypeptit. Nhóm enzym protease xúc tác quá trình thuỷ phân liên kết peptit (-CO-NH)n trong phân tử protein, polypeptit đến sản phẩm cuối cùng là các axit amin. Ngoài ra, nhiều protease cũng có khả năng thuỷ phân liên kết este và vận chuyển axit amin.
Thủy phân protein trong bã đậu bằng protease là một phương pháp tiềm năng để tái sử dụng bã đậu, tận dụng các chất dinh dưỡng còn giá trị trong phụ phẩm [26]. Theo nhóm tác giả Ngô Minh Ngọc, Quản Lê Hà (2017), sản phẩm thủy phân bã đậu nành bằng endoprotease có hàm lượng chất chống oxy hóa cao hơn thủy phân bằng exoprotease [28]. Với mục đích chuyển hóa nguồn protein bã đậu nành thành các peptit mạch ngắn và các axit amin làm nguồn dinh dưỡng và tăng hoạt tính chống oxy hóa của dịch thủy phân sử dụng cho quá trình lên men của các nghiên cứu sau, nhóm nghiên cứu đã lựa chọn chế phẩm Endopeptidase: Alcalase® 2.4L (Novozymes) [26]. Là chế phẩm enzym được sản xuất từ vi khuẩn Bacillus licheniformis. Chúng có khả năng phân cắt các liên kết peptit nội phân tử để chuyển protein thành các đoạn peptit. Nhiệt độ tối ưu 30 – 65oC, dải pH hoạt động 7,0 – 9,0 và được bảo quản trong tủ lạnh ở 4oC.
b.Hệ enzym thủy phân chất xơ
Cellulase là các enzym thủy phân liên kết β-1,4 trong chuỗi cellulose, giải phóng oligosacarit, cellobiose, và glucose. Chúng được sản xuất bởi nấm, vi khuẩn, động vật nguyên sinh, thực vật và động vật. Cellulase là enzym cảm ứng được tổng hợp bởi sự đa dạng lớn của các vi sinh vật bao gồm cả nấm và vi khuẩn trong quá trình phát triển của chúng trên các vật liệu cellulose. Trong số đó, nấm A. niger, A. nidulans, A. oryzae, và A. terreus, đặc biệt là A. niger, được dùng để sản xuất số lượng lớn cellulase được sử dụng thương mại [29].
Nhóm nghiên cứu đã lựa chọn các chế phẩm enzym thương mại:
Viscozyme L là một hỗn hợp đa enzym. Nó chứa một loạt các enzym: cellulase, hemicellulase, arabinase, -glucanase và xylanase (Novozymes 2002).
19 Viscozyme có thể chuyển chất xơ không hòa tan thành dạng oligosaccharit. Khi được sử dụng cho cơ chất được xử lý ở áp suất thủy tĩnh cao (áp suất hơi cao) cũng làm tăng lượng carbohydrate phân tử lượng thấp [30]. Viscozyme L được sản xuất từ Aspergillus aculeatus là một chất lỏng màu nâu sáng với tỉ trọng xấp xỉ 1,21g/ml. Điều kiện hoạt động tối ưu cho Viscozyme L là pH khoảng 3,3-5,5 và nhiệt độ 25-55°C [31].
Pectinex® Ultra SP-L: là chế phẩm enzym thương mại, dạng lỏng màu thẫm được sản xuất từ Aspergillus niger, có nhiều thành phần, có mùi thơm đặc trưng của sản phẩm lên men. Bao gồm hỗn hợp pectinase, hemicellulase và β- glucanase. Pectinase có thể phá vỡ thành tế bào quả và làm giảm độ nhớt của nước ép, giảm thời gian lọc dịch quả. Chế phẩm hoạt động ở nhiệt độ 25-65⁰C, nhiệt độ tối ưu 40-55⁰C, pH hoạt động 3-5.