Đường hóa Làm nguội Nấu chín ở nhiệt độ cao
Nguyên liệu chứa tinh bột
Amyloglucosidase hoạt động ở 550C
Amylase hoạt động ở 550C
Lớp 08DTP06
Nguyên liệu chủ yếu mà các nhà máy rượu nước ta thường dùng là sắn, sau đó là ngô và một phần gạo hoặc tấm. Đối với sản xuất rượu thì thành phần quan trọng nhất là gluxit lên men được, gồm tinh bột và một số đường. Trong đa số gluxit nói chung thì tỷ lệ giữa H và O đều tương tự như trong nước. Ví dụ ramnose – C6H12O5.
* Vai trò của α-Amylase và β-Amylase trong sản xuất cồn từ hydro carbon:
- Trước đây người ta dùng Enzyme Amylase của malt, nhưng ngày nay đã thay thế bằng Enzyme Amylase của nấm sợi.
- Trong sản xuất cồn từ nguyên liệu chứa tinh bột, Enzyme Amylase được sử dụng ở các giai đoạn đường hóa:
+ Chuyển hóa tinh bột bằng α-Amylase để tạo thành dextrin.
+ Chuyển hóa dextrin bằng β-Amylase hay amyloglucosidase để tạo ra đường có khả năng lên men.
Sơ đồ Quá trình chuyển hóa tinh bột
+ Quá trình đường hóa đóng vai trò quyết định đến khả năng lên men và hiệu suất cồn thu được. Các chế phẩm Enzyme được sử dụng trong sản xuất cồn bao gồm những chế phẩm thô được thu nhận từ phương pháp nuôi cấy bề mặt, nuôi chìm hoặc các chế phẩm đậm đặc, tinh khiết. Chủ yếu là sử dụng chế phẩm dạng thô vì tính chất kinh tế.
+ Vì sử dụng chế phẩm dạng thô, do đó để tránh các phản ứng không mong muốn trong quá trình đường hóa, trước khi đường hóa phải xác định họat tính Enzyme của từng lọai Enzyme từ đó điều chỉnh họat động cuả chúng.
+ Trong giai đoạn dịch hóa Enzyme α-Amylase tham gia thực hiện các phản ứng sinh hóa cần thiết và quyết định đến hiệu suất sản xuất cồn. Trong khi đó cũng trong giai đọan này Enzyme β-Amylase lại tạo ra các sản phẩm không mong muốn, làm cản trở quá trình lên men.
+ Trong giai đoạn đường hóa dịch đường, Enzyme α-Amylase tham gia thực hiện các phản ứng sinh hóa cần thiết và quyết định đến hiệu suất sản xuất cồn. Còn Enzyme β-Amylase tham gia những biến đổi cơ bản cơ chất để tăng cường quá trình chuyển hóa cơ bản.
+ Khi thủy phân tinh bột, Enzyme α-Amylase tác động vào liên kết α-1,4 glucoside và sản phẩm tạo ra là mantose và dextrin mà mạch của chúng gần bằng C6. Các dextrin sau đó sẽ phân hủy chủ yếu theo
o C6 C5 + C1.
o C7 C6 + C1 hay C5 + C2.
o C8 C6 + C2 hay C5 + C3.
+ Enzyme α-Amylase của vi khuẩn thủy phân tinh bột tạo ra lượng glucose và maltose theo tỷ lệ 1 : 5,45. Enzyme α-Amylase của nấm sợi thủy phân tinh bột tạo ra lượng glucose và maltose theo tỷ lệ 1 : 3,79. Enzyme α-Amylase của vi khuẩn và nấm sợi đều không có khả năng phân giải α-1,6 glucoside của cơ chất.
Như vậy, vai trò cơ bản của α-Amylase trong sản xuất rượu, cồn là làm dịch hóa nhanh ở giai đoạn nấu và cả ở giai đoạn đầu của sự đường hóa, dextrin hóa và tích tụ đường.
* Vai trò của glucoamylase:
Glucoamylase thủy phân liên kết α-1,4 glucoside trong các polysaccharide, chúng liên tiếp phân cắt các gốc glucose không khử trong mạch polysaccharide. Ngoài ra glucoamylase còn có khả năng phân cắt liên kết α-1,6 glucoside. Sản phẩm cuối cùng tạo thành là glucose.