Đồ án: "“Ứng dụng của enzyme protease trong sản xuất bia”

Chia sẻ: juti80

Sử dụng enzyme trong sản xuất và đời sống là một vấn đề được các nhà khoa học và kỹ thuật chú ý từ lâu. Ngày nay, việc sử dụng này đã trở thành phổ biến ở nhiều nước và đã mang lại lợi ích kinh tế khá lớn. Enzyme là chất xúc tác sinh học không chỉ có ý nghĩa cho quá trình sinh trưởng, sinh sản của thực vật mà nó còn đóng vai trò rất quan trọng trong chế biến thực phẩm, trong y học, trong kỹ thuật phân tích, trong công nghệ gen và bảo vệ...

Bạn đang xem 20 trang mẫu tài liệu này, vui lòng download file gốc để xem toàn bộ.

Nội dung Text: Đồ án: "“Ứng dụng của enzyme protease trong sản xuất bia”

 

  1. ĐACM: Ứng dụng enzyme protease trong sản xuất bia GVHD: Hồ Thị Tuyết Mai Đồ án: “Ứng dụng của enzyme protease trong sản xuất bia” MỤC LỤC SVTH: Lưu Thị Liên Trang 1 Lớp: 08s2
  2. ĐACM: Ứng dụng enzyme protease trong sản xuất bia GVHD: Hồ Thị Tuyết Mai Mở đầu .............................................................................................. Trang 1 Chương 1: Tổng quan về enzyme protease ......................................... Trang 2 1. Tổng quan về enzyme protease ......................................... Trang 2 1.1. Giới thiệu chung ....................................................... Trang 2 1.2. Đặc điểm và tính chất của protease vi sinh vật .......... Trang 3 1.3. Cấu trúc trung tâm hoạt động của protease................. Trang 5 2. Nguồn thu nhận protease .................................................. Trang 6 3. Phương pháp thu nhận enzyme protease từ vi sinh vật ...... Trang 7 3.1. Tuyển chọn giống vi sinh vật cho enzyme protease có hoạt lực cao................................................................................................ ...... Trang 7 3.2. Môi trường nuôi cấy vi sinh vật tổng hợp enzyme protease ........................................................................................................... Trang 8 3 .2.1. Nguồn cacbon ...................................................... Trang 8 3 .2.2. Nguồn Nitơ ................................ .......................... Trang 8 3 .2.3. Nguồn các nguyên tố khoáng và các yếu tố kích thích sinh trưởng.....Trang 9 3.3. Nuôi cấy thu nhận phế phẩm enzyme protease bằng phương pháp bề mặtTrang 9 3.4. Thu nhận enzyme ....................................................... Trang 11 sạch chế phẩm enzyme 3 .4.1. Tách và làm ...................................................Trang 11 4. Quy trình thu nhận enzyme protease từ chủng nấm mốc Asp.oryzae .............Trang 14 nhận 4 .1. Quy trình thu ...................................................................................Trang 14 4 .2. Thuyết Minh Quy Trình và đ ề xuất thiết bị..............................................Trang 15 4.2.1. Lý do chọn chủng nấm mốc Asp.oryzae ............ ..Trang 15 4.2.2. Kỹ thuật nuôi cấy .............................................. .. Trang 15 4.2.3. Thu nhận sản phẩm ........................................... .. Trang 16 4.2.4. Đề xuất thiết bị .................................................. .. Trang 18 SVTH: Lưu Thị Liên Trang 2 Lớp: 08s2
  3. ĐACM: Ứng dụng enzyme protease trong sản xuất bia GVHD: Hồ Thị Tuyết Mai cứu enzyme 5. Tình hình nghiên protease.............................................................Trang 20 5 .1. Tình hình nghiên cứu enzyme protease trong nước .................................Trang 20 5 .2. Vấn đề sản xuất enzyme protease trên thế giới .........................................Trang 22 Chương 2: Đối tượng nghiên cứu và thiết bị....................................... Trang 2 LỜI MỞ ĐẦU SVTH: Lưu Thị Liên Trang 3 Lớp: 08s2
  4. ĐACM: Ứng dụng enzyme protease trong sản xuất bia GVHD: Hồ Thị Tuyết Mai Sử dụng enzyme trong sản x uất và đời sống là một vấn đề được các nhà khoa học và kỹ thuật chú ý từ lâu. Ngày nay, việc sử dụng này đã trở thành phổ biến ở nhiều nước và đ ã mang lại lợi ích kinh tế khá lớn. Enzyme là chất xúc tác sinh học không chỉ có ý nghĩa cho quá trình sinh trưởng, sinh sản của thực vật mà nó còn đóng vai trò rất quan trọng trong chế biến thực phẩm, trong y học, trong kỹ thuật phân tích, trong công nghệ gen và bảo vệ môi trường. Enzyme p rotease là nhóm enzyme thủy phân protein được ứng dụng rộng rãi trong quá trình sản xuất nước mắm ngắn ngày, trong công nghiệp thuộc da, trong công nghiệp sữa và phomat. Đ ặc biệt trong quá trình sản xuất bia, protease đóng vai trò rất quan trọng trong việc tăng nhanh quá trình sản xuất, tăng hiệu suất trích ly, thủy phân hoàn toàn các chất protein, làm giảm độ nhớt và làm triệt tiêu nguyên nhân làm đục bia. Ngày nay, bia là loại đồ uống không thể thiếu đối với cuộc sống của con người. Bia là loại nước giải khát, có độ cồn thấp, giàu dinh dưỡng. Ngoài việc cung cấp một lượng calori khá lớn, trong bia còn chứa một hệ enzyme phong phú, kích thích tiêu hoá cho cơ thể con người. Hiện nay, các nhà máy bia ở nước ta chưa chú ý tới việc sử dụng enzyme trong quá trình sản xuất. Xuất phát từ những lý do trên em chọn đề tài “Ứng dụng của enzyme protease trong sản xuất bia” với mong muốn những ứng dụng của enzyme này sẽ được sử dụng rộng rãi trong việc sản xuất bia nói riêng. Chương I TỔNG QUAN VỀ ENZYME PROTEASE SVTH: Lưu Thị Liên Trang 4 Lớp: 08s2
  5. ĐACM: Ứng dụng enzyme protease trong sản xuất bia GVHD: Hồ Thị Tuyết Mai 1. Tổng quan về enzyme Protease [2] 1.1. Giới thiệu chung Protease là các enzyme xúc tác sự thủy phân liên kết peptit (CO -NH) trong phân tử protein và các cơ chất tương tự. Hình 1.1. Phản ứng thủy phân liên kết peptide Nhiều Protease có khả năng liên kết este và vận chuyển acid amin. Theo phân loại quốc tế các enzyme thuộc nhóm này chia thành 4 phân nhóm phụ: - Aminopeptidase: xúc tác sự thủy phân liên kết peptit ở đầu nitơ của mạch polypeptit. - Cacboxypeptidase: xúc tác sự thủy phân liên kết peptit ở đầu cacbon của mạch polypeptit. Cả hai phân nhóm enzyme trên đều là các exo – p eptidase. - Dipeptidhydrolase: Xúc tác sự thủy phân các liên kết dipepit. - Proteinase: Xúc tác sự thủy phân các liên kết peptid nội mạch. Protease cần thiết cho các sinh vật sống, rất đa dạng về chức năng từ mức độ tế bào, cơ quan đến cơ thể nên được phân bố rất rộng rãi trên nhiều đối tượng từ vi sinh vật (vi khuẩn, nấm và virus) đ ến thực vật (đu đủ, dứa...) và động vật (gan, dạ d ày bê...) [10]. Trong cơ thể, các Protease đảm nhiệm nhiều chức nǎng sinh lý như: hoạt hóa zymogen, đông máu và phân hủy sợi fibrin của cục máu đông, giải phóng hormon và các peptid có hoạt tính sinh học từ các tiền chất, vận chuyển protein qua màng...[3]. Ngoài ra, các Protease có thể hoạt động như các yếu tố phát triển của cả tế bào ác tính và tế bào bình thường đó là tǎng sự phân chia tế bào, sinh tổng hợp ADN...[2]. So với Protease động vật và thực vật, Protease vi sinh vật có những đặc điểm khác biệt. Trước hết hệ Protease vi sinh vật là một hệ thống rất phức tạp bao gồm nhiều enzyme rất giống nhau về cấu trúc, khối lượng và hình dạng phân tử nên rất khó tách ra d ưới dạng tinh thể đồng nhất. Cũng do là phức hệ gồm nhiều enzyme khác nhau nên Protease vi sinh vật thường có tính đặc hiệu rộng rãi cho sản phẩm thủy phân triệt để và đa dạng. SVTH: Lưu Thị Liên Trang 5 Lớp: 08s2
  6. ĐACM: Ứng dụng enzyme protease trong sản xuất bia GVHD: Hồ Thị Tuyết Mai 1.2. Đặc điểm và tính chất của Protease vi sinh vật [5] Các công trình nghiên cứu Protease vi sinh vật ngày càng nhiều. Các kết quả nghiên cứu cho thấy ngay cả các Protease của cùng một loài vi sinh vật cũng có thể khác nhau về nhiều tính chất. Căn cứ vào cơ chất phản ứng, pH hoạt động thích hợp,… các nhà khoa học đã phân loại các Protease vi sinh vật thành bốn nhóm như sau: P-xerin, P-thiol, P-kim lo ại, P-acid. Một số tác giả khác chia Protease ra ba nhóm, dựa vào ho ạt động ph của chúng bao gồm: Protease-acid, Protease trung tính, Protease kiềm. Trong b ốn Protease kể trên, các Protease-xerin và Protease-thiol có khả năng phân giải liên kết este và liên kết amide của các dẫn xuất acid của aa. Ngược lại các Protease kim loại, Protease acid thường Hình 1.3. Cấu trúc tinh thể của Tripsin không có hoạt tính esterase của các (1 Protease xerin tiêu biểu) dẫn suất của aa. Nhiều Protease ngo ại b ào của vi sinh vật đã được nghiên cứu tương đối kỹ về cấu tạo phân tử, một số tính chất hóa lý và cơ chế tác dụng. Kết quả nghiên cứu cho thấy trọng lượng phân tử của các enzyme này tương đối bé, nhất là các P-xerin. Có thể tóm tắt những đặc tính của các nhóm Proteinase này ở bảng 1.1 Bảng 1.1. Một số tính chất của Protease (P) vi sinh vật N hóm Nguồn E Đặc điểm C hất kìm pH tối SVTH: Lưu Thị Liên Trang 6 Lớp: 08s2
  7. ĐACM: Ứng dụng enzyme protease trong sản xuất bia GVHD: Hồ Thị Tuyết Mai hãm thích TTHĐ DFP+ K iềm P -Xerin Bac.subtilis X erin Bac.pumilus Str.griseus Str.fradiae Art hrobacter B22 Asp.oryzae Asp.flavus Asp.sojae E.coli Streplococcus Indoaxeta-mit -SH 7 ,5 P -tiol Clostridium histoly-ticum 7 ,0 Ps.cloromer- curbenzoat EDTA++ K im lo ại Trung Bac.subtilus P -kim hóa trị hai tính loại Bac.subtilus NRRL B3411 1,10octa- fenantrolin Bac. Subtilisamy Losaccarilicis Bac. Megaterium Psuedomonasaeruginoa Atreptomeces naraensis Asp. Oryzae Acremonium kiliense Clostridiumhisttolytium Asp.niger Dizoaxetil COOH Acid P -Acid Asp.Awamori Dlnorlox- inmetil este Sailoi,penicillium Janthinellum Rhizopus chinensis Mucor pucillus Endothia parasilica 1.3. Cấu trúc trung tâm hoạt động (TTHĐ) của Protease [5] SVTH: Lưu Thị Liên Trang 7 Lớp: 08s2
  8. ĐACM: Ứng dụng enzyme protease trong sản xuất bia GVHD: Hồ Thị Tuyết Mai Trong TTHĐ của Protease vi sinh vật ngoài gốc acid amin đặc trưng cho từng nhóm còn có một số gốc acid amin khác. Các kết quả nghiên cứu chung về TTHĐ của một số Protease vi sinh vật cho phép rút ra một số nhận xét chung như sau: - TTHĐ của Protease đủ lớn và bao gồm một số gốc aa và trong một số trường hợp còn có cả cofactơ kim loại. + Các Protease kim loại có TTHĐ lớn hơn vào khoảng 210A, có thể phân biệt thành sáu phần dưới TTHĐ (subsite), mỗi phần dưới TTHĐ tương ứng với mỗi gốc aa trong phân tử cơ chất. + Đối với các Protease acid, theo nhiều nghiên cứu cấu trúc TTHĐ của các tinh thể Protease acid của Phizopus chinenis và Endothia parasilica đã cho thấy phân tử các Protease này gồm có hai hạt, giữa chúng có khe hở vào khoảng 200A. Khe hở này là phần xúc tác của các E, các gốc Asp-35 và Asp-215 xếp đối diện nhau trong khe ấy. - Đ ối với các Protease không chứa cysteine, TTHĐ của chúng có tính mềm dẻo hơn vì cấu trúc không gian của chúng không được giữ vững bởi các cầu disulphide. Mặc dù TTHĐ của các Protease vi sinh vật có khác nhau nhưng các enzyme này đều xúc tác cho phản ứng thủy phân liên kết peptide theo cùng một cơ chế chung như sau: E+S enzyme – S enzyme – S + P1 enzyme + P2 Hình 1.4. Cơ chế xúc tác TTHĐ Enzyme Trong đó: E: enzyme, S: cơ chất, enzyme - S: Phức chất enzym- cơ chất, P1: Là sản phẩm đầu tiên của phản ứng, P2: Là sản phẩm thứ hai của phản ứng. 2. N guồn thu nhận Protease [3] Enzyme là protein được sinh vật tổng hợp trong tế bào và là chất tham gia xúc tác cho mọi phản ứng sinh học. Chính vì thế, mọi sinh vật đều được xem là nguồn thu nhận để sản xuất enzyme. Nhưng vẫn chủ yếu là ba nguồn chính: Động vật, thực vật và vi sinh vật. Protease phân bố ở thực vật, động vật, vi sinh vật. Tuy nhiên nguồn enzyme ở vi sinh vật phong phú nhất, có ở hầu hết các vi sinh vật như vi khuẩn, nấm mốc và xạ khuẩn… có thể nói vi sinh vật là nguồn nguyên liệu thích hợp nhất để sản xuất enzyme ở quy mô lớn dùng trong công nghệ và đời sống [3]. Enzyme Protease từ nguồn động vật và thực vật đ ược loài người khai thác và ứng dụng hàng ngàn năm để sản xuất và phục vụ trong cuộc sống. Nhưng hiện nay lượng enzyme thu nhận từ thực vật và động vật đ ược thay thế dần bằng enzyme vi sinh vật. enzyme thu nhận từ các nguồn này thường rất khó và hiệu quả kinh tế không cao. Nguồn enzyme từ vi sinh vật dần dần thay thế enzyme từ SVTH: Lưu Thị Liên Trang 8 Lớp: 08s2
  9. ĐACM: Ứng dụng enzyme protease trong sản xuất bia GVHD: Hồ Thị Tuyết Mai động vật và thực vật do hàng loạt những ưu điểm về sinh lý vi sinh vật và về kỹ thuật sản xuất được liệt kê như sau:  Vi sinh vật có khả năng chuyển hóa một khối lượng cơ chất lớn hơn khối lượng cơ thể chúng hàng ngàn lần sau một ngày đêm.  Enzyme thu nhận từ vi sinh vật có hoạt tính cao.  Tốc độ sinh sản của vi sinh vật mạnh, trong thời gian ngắn có thể thu được lượng sinh khối vi sinh vật rất lớn, giúp trong một thời gian ngắn thu được một lượng enzyme nhiều hoặc lượng các sản phẩm trao đổi chất cao.  Một đặc điểm riêng có của vi sinh vật đó là cơ thể nhỏ bé nên việc vận hành, kiểm soát thiết bị lên men trong quá trình sản xuất đơn giản hơn rất nhiều.  Vi sinh vật là giới sinh vật thích hợp cho sản xuất theo quy mô công nghiệp: Trong sản xuất, quá trình sinh trưởng, phát triển và sinh tổng hợp enzyme của vi sinh vật hoàn toàn không phụ thuộc vào khí hậu bên ngoài. Trong khi đó, sản xuất enzyme từ nguồn thực vật và động vật không thể đưa vào quy mô công nghiệp được.  Nguồn nguyên liệu dùng sản xuất enzyme theo quy mô công nghiệp rẽ tiền và dễ kiếm, không chỉ có ý nghĩa về mặt kinh tế mà còn có ý nghĩa rất lớn về mặt môi trường sống. vi sinh vật không đòi hỏi quá khắt khe những yếu tố dinh dưỡng của môi trường, nhất là những vi sinh vật tổng hợp enzyne. Chính vì thế enzyme được sản xuất từ vi sinh vật thường rẻ tiền hơn enzyme từ các nguồn khác.  Vi sinh vật có thể sinh tổng hợp cùng m ột lúc nhiều loại enzyme khác nhau [5].  Nhiều vi sinh vật có khả năng tổng hợp mạnh Protease, các enzyme này có thể ở trong tế bào hoặc được tiết vào môi trường nuôi cấy. Một số Protease ngo ại bào đã sản xuất quy mô công nghiệp và được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, trong nông nghiệp và trong y học.  Nguồn vi sinh vật thu nhận enzyme Protease chủ yếu gồm: vi khuẩn, nấm mốc, xạ khuẩn. 3. Phương pháp thu nhận enzyme protease từ vi sinh vật 3.1. Tuyển chọn giống vi sinh vật cho enzyme Protease có hoạt lực cao Để chọn giống vi sinh vật có khả năng sinh tổng hợp enzyme cao, người ta có thể phân lập từ môi trường tự nhiên hoặc có thể dùng các tác nhân gây đột biến tác động lên bộ máy di truyền hoặc làm thay đổi đặc tính di truyền để tạo thành các biến chủng có khẳ năng tổng hợp đặc biệt hữu hiệu một loại enzyme nào đó, cao hơn hẳn chủng gốc ban đầu. Có thể thông qua các phương pháp sau: - Phương pháp gây đột biến. - Phương pháp biến nạp. - Phương pháp tiếp hợp gene. - Phương pháp tải. SVTH: Lưu Thị Liên Trang 9 Lớp: 08s2
  10. ĐACM: Ứng dụng enzyme protease trong sản xuất bia GVHD: Hồ Thị Tuyết Mai 3.2. Môi trường nuôi cấy vi sinh vật tổng hợp enzyme Protease Để tổng hợp enzyme Protease cần phải chọn môi trường vì thành phần môi trường dinh dưỡng có ảnh hưởng trực tiếp đến sự sinh trưởng và tổng hợp enzyme của vi sinh vật. Trong thành phần môi trường phải có đủ các chất đảm bảo được sự sinh trưởng bình thường của vi sinh vật và tổng hợp enzyme. Đặc biệt lưu ý là để tăng sự tổng hợp enzyme người ta thường dựa vào hiện tượng cảm ứng. V ì nếu như trong thành phần môi trường có các chất cảm ứng thì chất đó hay sản phẩm phân giải của nó sẽ kìm hãm hoặc làm yếu tác dụng kìm toả của chất kìm hãm nhằm bảo đảm khả năng sinh tổng hợp enzyme đã cho không b ị cản trở. Chất cảm ứng tổng hợp enzyme cho thêm vào môi trường nuôi thường là cơ chất tương ứng của enzyme cần tổng hợp. Thành phần chính của môi trường: C, N, H, O. Ngo ài ra các chất vô cơ: Mn, Ca, P, S, Fe, K và các chất vi lượng khác. 3.2.1. Nguồn cacbon [1],[9] Thường là hợp chất hữu cơ trong đó chủ yếu là gluxit, tùy thuộc vào đặc tính của enzyme và nòi vi sinh vật mà người ta lựa chọn cho thích hợp. Có nhiều hợp chất hydratcacbon và các hợp chất khác là nguồn cacbon thích hợp đối với nấm mốc sinh ra enzyme Protease có hoạt lực cao. Các nguồn cacbon có tác dụng đến sinh tổng hợp Protease của Asp. oryzae có thể theo thứ tự: fructoza→ sacaroza→ maltoza→ glucoza→ manit→ arabinoza→ galactoza. Tinh b ột là nguồn cacbon của nhiều chủng vi khuẩn sinh tổng hợp enzyme Protease. 3.2.2. Nguồn nitơ [1]. Nguồn nitơ sử dụng rất phong phú, bao gồm 2 nhóm: vô cơ và hữu cơ. Đối với một số loài nấm mốc thuộc họ (A. oryzae, A. awamori, A. niger, A. flavus) trên môi trường có các nguồn nitơ hữu cơ sinh tổng hợp Protease axit cao. Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy sinh tổng hợp enzyme được nâng cao khi trong môi trường có đồng thời cả nguồn nitơ hữu cơ và nitơ vô cơ. Cho thêm vào môi trường có cám mì, bột đậu tương đã tách chất béo, các nguồn nitơ và hữu cơ hoạt lực enzyme Protease tăng 22 - 74%. Còn trường hợp dùng các nguồn nitơ vô cơ duy nhất trong môi trường sẽ dẫn đến ngừng sinh tổng hợp Protease nói chung. Ngoài ra, các bazơ purin như A (adenin), G (guanin) và các dẫn xuất của chúng, ARN và các sản phẩm thuỷ phân cũng làm tăng đáng kể sinh tổng hợp protease V SV. 3.2.3. Nguồn các nguyên tố khoáng và các yếu tố kích thích sinh trưởng [1] - Muối khoáng rất cần thiết cho hoạt động vi sinh vật. Ion Mg2+ có tác dụng sinh tổng hợp và ổn định các enzyme có hoạt tính ở nhiệt độ cao. - Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đối với môi trường nuôi cấy. SVTH: Lưu Thị Liên Trang 10 Lớp: 08s2
  11. ĐACM: Ứng dụng enzyme protease trong sản xuất bia GVHD: Hồ Thị Tuyết Mai 0 +Nhiệt độ nuôi cấy thông thường từ 25 - 30 C. Trị số pH ban đầu của môi trường (chủ yếu ở môi trường nước) cũng có thể gây ảnh hưởng nào đó đến sự tạo thành E, nhưng khi đó cũng cần tính đến khả năng biến đổi nhanh chóng chỉ số đó bởi vi sinh vật. + Độ thông khí cũng rất cần thiết cho việc sinh tổng hợp enzyme. Vì vậy ở môi trường bề mặt người ta thường thêm chất xốp như trấu vào, còn ở môi trường bề sâu (môi trường dịch thể), thì người ta thường lắc (nếu enzyme cần lắc thì việc này cực kỳ quan trọng). Độ ẩm cũng rất quan trọng (chỉ có tác dụng ở nuôi cấy bề mặt), phụ thuộc vào thành phần môi trường bề mặt. + Khi lựa chọn môi trường cần chú ý đến cả thành phần định tính và định lượng sao cho quá trình sinh tổng hợp enzyme mong muốn là cao nhất. 3.3. Nuôi cấy thu nhận chế phẩm enzyme Protease bằng phương pháp bề mặt [3] Là phương pháp tạo môi trường cho vi sinh vật phát triển trên b ề mặt môi trường. Có thể là môi trường lỏng hoặc đặc. Phương pháp này rất thích hợp để nuôi cấy các loại nấm mốc do khả năng phát triển nhanh, mạnh, nên ít bị tạp nhiễm. Khi nuôi nấm mốc phát triển bao phủ bề mặt hạt chất dinh dưỡng rắn, các khuẩn ty cũng phát triển đâm sâu vào lòng môi trường đã được tiệt trùng, làm ẩm. Đối với một số mục đích đặc biệt, người ta nuôi vi sinh vật trực tiếp trên bề mặt hạt gạo (sản xuất tương), hạt đậu tương đã được nấu chín trộn hạt cốc còn sống (làm men thuốc bắc, men dân tộc, làm tương). Người ta thường dùng cám mì, cám gạo, ngô mảnh… có chất phụ gia là trấu. Cám, trấu, có b ề mặt tiếp xúc lớn, tạo được độ xốp nhiều, không có những chất gây ảnh hưởng xấu đến sự phát triển của nấm mốc. Tỉ lệ các chất phụ gia phải bảo đảm sao cho hàm lượng tinh bột trong khối nguyên liệu không được thấp hơn 20%, có thể bổ sung thêm nguồn nitơ vô cơ ((NH4)2SO4, (NH 4)2CO), photpho, nitơ hữu cơ và các chất kích thích sinh trưởng như malt, nước chiết ngô, nước lọc bã rượu. - Ưu, nhược điểm + Nồng độ enzyme tạo thành cao hơn nhiều lần so với dịch nuôi cấy chìm sau khi đã tách tế b ào vi sinh vật. Chế phẩm dễ dàng sấy khô mà không làm giảm đáng kể hoạt tính enzyme. Chế phẩm khô, dễ bảo quản, vận chuyển, nghiền nhỏ hoặc sử dụng trực tiếp nếu không cần khâu tách và làm sạch enzyme. + Tốn ít năng lượng, thiết bị, dụng cụ nuôi cấy đơn giản dễ thực hiện và dễ dàng xử lý khi bị nhiễm vi sinh vật lạ, có thể thực hiện qui mô gia đình, trang trại cũng như ở qui mô lớn đến 20 tấn/ngày. + Tuy nhiên phương pháp bề mặt có năng suất thấp, khó cơ khí hoá, tự động hoá, cần diện tích nuôi lớn, chất lượng chế phẩm ở các mẻ không đồng đều. Ngoài ra phương pháp nuôi cấy bề mặt có một nhược điểm rất lớn là tốn nhiều diện tích. Do vậy mà phương pháp này d ần được thay thế bằng nuôi cấy chìm để nuôi cấy vi khuẩn. SVTH: Lưu Thị Liên Trang 11 Lớp: 08s2
  12. ĐACM: Ứng dụng enzyme protease trong sản xuất bia GVHD: Hồ Thị Tuyết Mai 3.4. Thu nhận enzyme (E) 3.4.1. Tách và làm sạch chế phẩm enzyme [3] Enzyme thường chứa ở các tế bào sinh vật gọi là các enzyme nội bào (intracellular enzyme), nhưng nó cũng có thể được các sinh vật tiết ra môi trường sống. Đó là các enzyme ngoại bào (extracellular enzyme). Enzyme vi sinh vật thường chiết là enzyme ngoại bào. - Các phân tử enzyme nội bào không có khả năng đi qua màng của tế bào và màng của các cấu tử của tế bào. Do đó để có thể chiết rút các enzyme này, bước đầu tiên là phải phá vỡ cấu trúc của các tế bào có chứa enzyme và chuyển chúng vào dung dịch. Có thể phá vỡ cấu trúc của các tế bào bằng các biện pháp cơ học như nghiền với bột thủy tinh hoặc cát thạch anh, làm đồng hóa bằng thiết bị đồng hóa (homogenizator). Muốn tách được các enzyme trong các cấu tử của tế bào, người ta còn phải dùng các yếu tố vật lý và hóa học khác nhau như sóng siêu âm, dùng các dung môi hữu cơ như butanol, aceton, glycerin, ethyl acetate... và chất detergent. Các hóa chất có tác dụng tốt cho việc phá vỡ các cấu tử của tế bào vì trong các cơ quan này thường chứa mỡ. Sau khi đã phá vỡ các cấu trúc của tế bào, enzyme được chiết bằng nước cất, bằng các dung dịch đệm thích hợp hoặc các dung dịch muối trung tính. + Có một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết rút cần lưu ý. Trước hết đó là nhiệt độ. Để tránh mất hoạt tính hoặc thậm chí vô hoạt, cần chiết rút và tiến hành kết tủa enzyme ở nhiệt độ thấp (từ 3 đến 50C). Các thao tác phải nhanh. Một số chất điện ly làm tăng quá trình chiết rút enzyme như NaCl, ZnCl2, CaCl2. Tác dụng của chúng còn phụ thuộc vào phương pháp dùng khi chiết rút. - Để loại bỏ muối khoáng và các lo ại đường... là các tạp chất có phân tử lượng thấp, người ta thường dùng phương pháp thẩm tích (dialysis) đối nước hay đối các dung dịch đệm loãng hoặc bằng cách lọc qua gel sephadex. - Để loại bỏ các protein tạp (protein cấu trúc, protein trơ) và các chất có phân tử lượng cao khác người ta hay dùng kết hợp các phương pháp khác nhau: phương pháp biến tích chọn lọc nhờ tác dụng của nhiệt độ hoặc pH của môi trường, phương pháp kết tủa phân đoạn bằng muối trung tính hoặc các dung môi hữu cơ, các phương pháp sắc ký (sắc ký hấp phụ, sắc ký trao đổi ion), điện di, phương pháp lọc gel. - Mục đích yêu cầu: Các chế phẩm enzyme được sử dụng ở các dạng khác nhau theo mức độ tinh khiết (hoạt độ riêng). Trong một số trường hợp, canh trường nuôi cấy vi sinh vật có chứa enzyme được sử dụng trực tiếp dưới dạng thô không cần tách tạp chất nếu chúng không gây ảnh hưởng đáng kể đến sản phẩm và quy trình công nghệ sau này (Ví d ụ: sản xuất rượu, nước chấm thực vật, da). Cũng có khi người ta cần sử dụng chế phẩm enzyme tinh khiết trong công nghiệp dệt, công nghiệp mạch nha, y học, nghiên cứu khoa học. Enzyme nói chung rất dễ bị giảm hoạt tính dưới tác dụng của các tác nhân bên ngoài do đó khi tách và tinh chế enzyme để tránh sự biến hình protein ảnh SVTH: Lưu Thị Liên Trang 12 Lớp: 08s2
  13. ĐACM: Ứng dụng enzyme protease trong sản xuất bia GVHD: Hồ Thị Tuyết Mai hưởng lớn đến ho ạt tính enzyme cần tiến hành nhanh chóng ở nhiệt độ thấp, độ pH thích hợp không có mặt các chất gây biến hình enzyme. - Để trích ly enzyme ra khỏi tế bào trước hết cần phải phá vỡ thành tế b ào, màng tế bào và những cấu trúc dưới tế bào bằng những phương pháp lý học hoặc hóa học. Đối với trường hợp enzyme còn nằm trong tế b ào (E nội bào nuôi bằng phương pháp bề mặt) thì cần phải giải phóng enzyme bằng cách phá vỡ tế b ào thu nhiều cách như: + Nghiền nhỏ, nghiền với cát, nghiền với vụn thủy tinh, nghiền bi. + Để tế bào tự phân hủy. + Dùng tác dụng của siêu âm hoặc tạo áp suất thẩm thấu cao, trích ly bằng muối, dung dịch muối trung tính, dung môi hữu cơ. + Kết tủa enzyme bằng các chất điện ly thích hợp. - Thẩm tích [8 ] Trong quá trình tinh sạch các enzyme để loại bỏ các phân tử hòa tan nhỏ không mong muốn khỏi dịch trích ly enzyme như amoni sulfat sau khi kết tủa, dùng một muối để khử hấp thụ enzyme trong sắc ký trao đổi ion, hoặc một phối tử cạnh tranh dùng trong sắc ký ái lực… người ta thường dùng phương pháp thẩm tích. Túi thẩm tích được cấu tạo bằng một màng bán thấm, chứa dịch chiết E, được đặt vào trong một dung dịch đệm không được chứa chất hòa tan cần được loại bỏ. Chất hòa tan khuếch tán ra khỏi màng cho đến khi nồng độ chất hòa tan trong túi và bên ngoài dịch đệm sẽ bằng nhau. - Làm đ ặc [8] Trong quá trình tinh sạch enzyme, có thể phải làm đặc dịch E, nhất là sau khi qua giai đoạn sắc ký dịch chứa enzyme đã bị pha loãng ra nhiều. Làm đ ặc dịch chứa enzyme bằng cách cho bốc hơi trong chân không, bằng cách thẩm thấu ngược (tạo áp suất thẫm thấu làm cho dung dịch đi qua một màng bán thấm và giữ lại các protein E) hoặc bằng siêu lọc (dung dịch enzyme được dẫn qua một màng có lỗ nhỏ bằng áp suất hoặc bằng ly tâm). SVTH: Lưu Thị Liên Trang 13 Lớp: 08s2
  14. ĐACM: Ứng dụng enzyme protease trong sản xuất bia GVHD: Hồ Thị Tuyết Mai 4. Quy trình thu nhận enzyme protease từ chủng nấm mốc Asp.oryzae [8],[18] 4.1. Quy trình thu nhận Khoáng hỗn hợp Nước Nguyên liệu dinh dưỡng (bột b ắp, cao nấm men, pepton) Hấp thanh trùng Làm nguội đến 300C Đỗ lên khay 0,5 -2% Giống Asp.oryzae Nuôi cấy ở nhiệt độ phòng Thu nhận sinh khối Chế phẩm ezyme (enzyme thô) thô đem sử dụng Chế phẩm enzyme thô đem tinh chế Sấy Nghiền mịn Trích ly Dùng trong Bã Lọc chăn nuôi Kết tủa enzyme Thu nhận kết tủa Ch ế phẩm ezyme Sấy Kỹ thuật Tinh ch ế Thu nhận chế phẩm enzyme tinh khiết Hình 1.5. Quy trình thu nhận enzyme protease SVTH: Lưu Thị Liên Trang 14 Lớp: 08s2
  15. ĐACM: Ứng dụng enzyme protease trong sản xuất bia GVHD: Hồ Thị Tuyết Mai 4.2. Thuyết Minh Quy Trình và đề xuất thiết bị 4.2.1. Lý do chọn chủng nấm mốc Asp.oryzae Asp. oryzae là một loại nấm vi thể thuộc bộ Plectascales, lớp Ascomycetes. Cơ thể sinh trưởng của nó là một hệ sợi bao gồm những sợi rất mảnh, chiều ngang 5 - 7µm, phân nhánh rất nhiều và có vách ngang , chia sợi thành nhiều bao tế bào (nấm đa bào). Đặc điểm của giống Asp.oryzae giàu các enzyme thủy phân nội bào và ngo ại 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 m àu sắc đen, vàng… Màu do các bào tử già có màu sắc. Các bào tử này, dễ bị gió cuốn bay xa và rơi vào đâu khi gặp điều kiện thuận lợi sẽ mọc thành mốc mới. 4.2.2. K ỹ thuyật nuôi cấy Sau khi đã trộn giống, môi trường được trải đều ra các khay với chiều dài 2 - 3cm, rồi được đưa vào phòng nuôi cấy, đặt trên những giá đỡ. Các giá đỡ này được thiết kế sao cho lượng không khí được lưu thông thường xuyên. Phòng nuôi cấy phải có hệ thống điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm không khí. Nhiệt độ thích hợp cho nấm sợi phát triển là 28 - 32 0C. Nhiệt độ thấp quá hoặc cao quá đều ảnh hưởng không tốt cho nấm sợi phát triển. Trong quá trình nuôi cấy, ta hoàn toàn không cần điều chỉnh pH. Môi trường bán rắn là môi trường tĩnh nên sự thay đổi pH ở một vùng nào đó ít khi ảnh hưởng đến toàn bộ khối môi trường. Thời gian nuôi nấm sợi thu nhận enzyme vào khoảng 36 - 60 giờ. Điều này còn phụ thuộc vào chủng nấm mốc Asp.oryzae và điều kiện môi trường cũng như phụ thuộc vào điệu kiện nuôi cấy. Quá trình phát triển của nấm mốc trong môi trường bán rắn khi nuôi bằng phương pháp b ề mặt này trải qua các giai đoạn sau:  Giai đoạn 1: Giai đoạn này kéo dài 10 - 14 giờ kể từ thời gian bắt đầu nuôi cấy. Enzyme mới bắt đầu đ ươc hình thành. Trong giai đoạn này phải đặc biệt quan tâm đến chế độ nhiệt độ. Tuyệt đối không được đưa nhiệt độ cao quá 300C vì thời kỳ đầu này giống rất mẫn cảm với nhiệt độ.  Giai đoạn 2: Giai đoạn này kéo dài 14 - 18 giờ. Enzym e protease được tổng hợp mạnh. Lượng O 2 trong không khí giảm và CO 2 sẽ tăng dần, do đó trong giai đoạn này cần phải đ ược thông khí mạnh và nhiệt độ cố gắng duy trì trong khoảng 29 - 300C là tốt nhất.  Giai đoạn 3 : Giai đoạn này kéo dài 10 - 20 giờ. Quá trình trao đổi chất yếu dần, do đó mức độ giảm chất dinh dưỡng sẽ chậm lại. Nhiệt độ của khối môi trường giảm, do đó làm giảm lượng không khí môi trường xuống 20 - 25 thể tích không khí/thể tích phòng nuôi cấy/ 1giờ. Nhiệt dộ nuôi duy trì ở 300C, trong giai đoạn này, bào tử được hình thành nhiều do đó lượng Enzyme protease tạo ra sẽ giảm xuống. Chính vì thế việc xác định thời điểm cần thiết để thu nhận enzym rất cần thiết. SVTH: Lưu Thị Liên Trang 15 Lớp: 08s2
  16. ĐACM: Ứng dụng enzyme protease trong sản xuất bia GVHD: Hồ Thị Tuyết Mai 4.2.3. Thu nhận sản phẩm Kết thúc quá trình nuôi cấy ta thu nhận đ ược chế phẩm enzyme protease, chế phẩm này được gọi là chế phẩm enzyme thô. Tùy theo mục đích sử dụng ta có thể dùng chế phầm thô này ngay không cần phải quá trình tinh sạch. Trong những trường hợp cần thiết khác, ta phải tiến hành làm sạch enzyme. Để sản xuất enzyme tinh khiết người ta phải tiến hành như sau:  Nghiền mịn Toàn bộ khối lượng enzyme thô protease đ ược đem đi nghiền nhỏ. Mục đích của qúa trình này là vừa phá vỡ thành tế bào vừa làm nhỏ các thành phần của chế phẩm thô. Khi thành tế bào được phá vỡ, các enzyme nội bào chưa thoát ra khỏi tế b ào sẽ dễ d àng thoát khỏi tế bào. Phần lớn enzyme protease ngoại b ào khi được tổng hợp và thoát khỏi tế b ào ngay lập tức thấm vào thành phần môi trường. Khi ta nghiền nhỏ, enzyme thoát ra khỏi các thành phần này dễ dàng hơn. Trong khi nghiền người ta thường sử dụng những chất trợ nghiền như cát thạch anh và bột thủy tinh. 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.  Trích ly Sau khi nghiền mịn, người ta cho nước vào để trích ly enzyme protease. Các loại enzyme thủy phân có khả năng tan trong nước nên người ta thường dùng nước như một dung môi hòa tan. 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 b ã rồi mới cho gia súc ăn). Dịch thu nhận được vẫn ở dạng chế phẩm enzyme thô vì trong đó có chứa nước, các chất hòa tan khác từ khối môi trường nuôi cấy. Việc tiếp theo là làm sao tách enzyme ra khỏi vật chất này.  Kết tủa enzyme protease Để làm việc trên người ta tiến hành kết tủa enzyme nhờ những tác nhân gây tủa. Trong công nghệ tinh chế enzyme, người ta thường dùng cồn và sunfat amon. Hai tác nhân kết tủa này dễ tìm kiếm và giá rẻ so với những tác nhân gây tủa khác. Trong khi tiến hành kết tủa, người ta phải làm lạnh cả dung dịch enzyme thô và cả những tác nhân kết tủa đ ể tránh làm mất hoạt tính enzyme. Khi đổ chất làm kết tủa enzyme vào dung d ịch enzyme thô phải hết sức từ từ để tránh hiện tượng biến tính. Các enzyme sẽ đ ược tạo kết tủa và lắng xuống đáy, tiến hành gạn và lọc thu nhận kết tủa ở dạng paste (độ ẩm lớn hơn 70% W). SVTH: Lưu Thị Liên Trang 16 Lớp: 08s2
  17. ĐACM: Ứng dụng enzyme protease trong sản xuất bia GVHD: Hồ Thị Tuyết Mai 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). Trong nhiều trường hợp chế phẩm enzyme protease ở dạng kết tủa vẫn hoàn toàn chưa sạch về mặt hóa học vì trong đó còn chứa một số enzyme ngoài enzyme ta quan tâm. 4.2.4. Đề xuất thiết bị  Nồi hấp khử trùng môi trùng 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 d àng đồng hóa chất dinh dưỡng trong môi trường nuôi cấy. Ta tiến hành thanh trùng trong thời gian 45 - 60 phút, áp suất 1at, nhiệt độ 118 – 1250C.  Máy nghiền búa Hình 1.6. Nồi hấp khử trùng. Loại thiết bị này được dùng để nghiên cứu các chủng nấm mốc. 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. H ình 1.7.Thiết bị nghiền búa SVTH: Lưu Thị Liên Trang 17 Lớp: 08s2
  18. ĐACM: Ứng dụng enzyme protease trong sản xuất bia GVHD: Hồ Thị Tuyết Mai  Máy trích ly Để trích ly enzyme, acid amin và các chất khác từ vật liệu rắn trong điều kiện sản xuất lớn, người ta ứng dụng trích ly tác động liên tục. Bộ nạp liệu kiểu vít tải chuyển pha rắn của canh trường nấm mốc vào phần trên của cột nạp liệu. Canh trường nấm mốc từ cột nạp liệu qua cột chuyển nằm ngang vào cột nâng và Hình 1.8. Máy trích ly kiểu sau khi vắt thì thải ra ngoài. Nước dâng lên trong cột nạp liệu được bảo hòa liên tục và sau khi qua bộ lọc thì đưa ra ngoài. Thời gian trích ly 40 - 60 phút ở 250C.  Máy sấy phun sương Hình 1.9. Máy sấy phun sương LPG Hình 1.10. Thiết bị sấy phun hình đáy b ằng Không khí đi qua bộ lọc và bộ gia nhiệt đ ược đưa vào bộ phân phối không khí ở trên đ ỉnh thiết bị; khí nóng được đưa vào buồng sấy đều theo hình xoáy trôn ốc. 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 SVTH: Lưu Thị Liên Trang 18 Lớp: 08s2
  19. ĐACM: Ứng dụng enzyme protease trong sản xuất bia GVHD: Hồ Thị Tuyết Mai trong thời gian cực ngắn. Thành phẩm được phần đáy của buồng sấy và bộ phân li gió xoáy đùn ra ngoài, phần khí thừa còn lại đ ược quạt gió hút và đẩy ra ngoài.  Thiết bị lọc Máy lọc chân không dạng thùng quay: Loại này được ứng dụng để tách sinh khối vi sinh vật khỏi dung dịch canh trường. 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. Hình 1.11. Sơ đồ thiết bị lọc chân không d ạng thùng quay tác động liên tục 5. Tình hình nghiên cứu enzyme protease 5.1 Tình hình nghiên cứu enzyme trong nước Hầu như mọi phản ứng hoá học trong cơ thể sống đều cần phải có vai trò xúc tác của enzyme - chất xúc tác sinh học. Chính vì vậy, các nghiên cứu về enzyme đ ã thu hút sự quan tâm của các cán bộ hoá sinh học, sinh học thực nghiệm và nhiều nhà nghiên cứu ở các lĩnh vực liên quan khác. Các nghiên cứu nhằm theo hướng tách, tinh sạch enzyme, tạo các chế phẩm có độ sạch khác nhau, nghiên cứu cấu trúc, mối liên quan giữa cấu trúc và hoạt tính sinh học của enayme, khả năng ứng dụng enzyme trong thực tế [3]. Và gần đây nhất là những sáng tạo mới mẽ, mang tính ứng dụng lớn được sử dụng rộng rãi như: + Trần Quốc Hiền, Lê Văn Việt Mẫn, Trung tâm Công nghệ sau thu hoạch, Viện Nghiên cứu nuôi trồng thủy sản II, Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia Hồ Chí Minh đ ã “Nghiên cứu thu nhận chế phẩm Protease từ ruột cá Basa (pangasius bocourti)” thực hiện năm 2006. Nghiên cứu này khảo sát quá trình trích ly và tinh sạch enzyme Protease từ ruột cá Basa (Pangasius bocourti). Dịch chiết protease kiềm thu được từ ruột có tổng hoạt tính cao nhất là 15,79UI/gCKNT (chất khô nội tạng) trong điều kiện chiết: tỷ lệ mẫu/dung môi 1/1; pH 9,5; nhiệt độ 350C; thời gian chiết 10 phút. [12 ]. + Tối ưu một số điều kiện nuôi cấy chủng vi sinh vật biển Acinetobacter sp. QN6 sinh tổng hợp Protease được thực hiện của Quyền Đình Thi, Trần Thị Quỳnh Anh, Nguyễn Thị Thảo (2007), viện CNSH đã chứng minh các điều kiện thuận lợi nhằm nuôi cấy với hiệu suất cao nhất đối với chủng vi sinh vật biển Acinetobacter sp. QN6 sinh tổng hợp Prơtease [13]. SVTH: Lưu Thị Liên Trang 19 Lớp: 08s2
  20. ĐACM: Ứng dụng enzyme protease trong sản xuất bia GVHD: Hồ Thị Tuyết Mai + 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. [14],[4]. + “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. Qua nghiên cứu cho thấy protease B. subtilis có thể thủy phân mạnh mẽ cơ thịt cá mối và hoàn toàn có thể sử dụng enzyme này trong sản xuất bột đạm thủy phân. Khi bổ sung protease B. subtilis với nồng độ enzyme 0,3% vào hỗn hợp cơ thịt cá mối và thủy phân ở 500C. + 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. Protease của Aps. oryzae được dùng để thủy phân protein trong hạt ngũ cốc, tạo điều kiện xử lý bia tốt hơn. [5] 5.2. Vấn đề sản xuất enzyme Protea se trên thế giới Trong các Protease, các enzyme của hệ tiêu hóa được nghiên cứu sớm hơn cả. Năm 1857, Corvisart tách được tripxin từ dịch tụy, đó là Protease đ ầu tiên nhận được ở dạng chế phẩm. Năm 1861 Brucke cũng đã tách được Pepxin từ dịch dạ dày Chó ở dạng tương đối tinh khiết. Ngoài các enzyme của hệ tiêu hóa, người ta cũng đã quan sát đầu tiên về các Protease trong máu [9]. Các Protease thực vật được phát hiện muộn hơn. Năm 1879 Wurtz được xem là người đầu tiên tách được Protease thực vật. Đến nay người ta đã nghiên cứu được khá đầy đủ về cấu trúc phân tử của nhiều Protease như: papain, tripxin, kimotripxin, subtilizin… [9]. Các Protease của vi sinh vật mới được chú ý nghiên cứu nhiều từ năm 1950, mặc dù từ năm 1918 - 1919 Waksman đã phát hiện được khả năng phân giải Protein của Xạ khuẩn. Trong hơn 10 năm nay số công trình nghiên cứu Protease vi sinh vật tăng lên đáng kể nhiều hơn các Protease của động và thực vật. Những kết quả đạt được trong lĩnh vực này đã góp phần mở rộng quy mô sản xuất chế phẩm enzyme và ứng dụng enzyme trong thực tế [9]. Trong CNTP, người ta sử dụng Protease đ ể sản xuất phomat từ sữa (Mohanty et al.,1999), x ản xuất bánh từ bột mì (Hozova et al., 2003) hay chế biến các sản phẩm giàu protein từ đậu tương (Ghazi et al., 2003; Ma et al., 2004); trong công nghiệp thuộc da, Protease được dùng để thủy phân một số thành phần phi collagen của da và loại bỏ các protein phi fibrin như albumin, globulin (Gupta, Rammani, 2006); trong chất tẩy rửa, Protease là một trong những thành phần quan trọng của tất cả các loại chất tẩy rửa, từ các chất tẩy rửa dùng trong gia đ ình đến những chất làm sạch kính hoặc răng giả, kem đánh răng (Rao et al., 1998). Trong những năm gần đây, giá trị thương mại của các enzyme SVTH: Lưu Thị Liên Trang 20 Lớp: 08s2
Theo dõi chúng tôi
Đồng bộ tài khoản