Đề tài: Quy trình sản xuất amylase và ứng dụng trong sản xuất mật tinh bột

M C L C

Ụ

Ụ

: T NG QUAN V ENZYME

AMYLASE

Ổ

Ề

1.1. L ch s nghiên c u, đ nh nghĩa ử ứ ị ị

Vào đ u th k XIX, các nhà nghiên c u đã tách đ quá ế ỷ ứ ầ ượ c các ch t gây ra ấ

trình lên men. Năm 1814 Kirchoff, vi n sĩ Saint Petercburg đã phát hi n ệ n ệ cướ

chi t c a m m đ i m ch có kh năng chuy n hoá tinh b t thành đ ng ế ủ ể ả ầ ạ ạ ộ ườ ở

nhi ng. Năm 1833, hai nhà khoa h c ng i Pháp là Payen và Persor t ệ đ th ộ ườ ọ ườ

đã ch ng minh ch t có ho t đ ng phân gi ng có th tách ạ ộ ứ ấ ả i tinh b t thành đ ộ ườ ể

đ d ng b t. Thí nghi m này đ c ti n hành b ng cách cho etanol vào c ượ ở ạ ệ ộ ượ ế ằ

chi d ch ị ế ủ t ế c a lúa đ i m ch n y m m thì th y xu t hi n k t t a. K t t a ế ủ ủ ệ ả ầ ấ ấ ạ ạ

đ c hình thành này có kh năng chuy n hoá tinh b t và n u đun k t t a này ượ ế ủ ể ế ả ộ

chuy n hoá. Danh t diastase là do Payen và Persor dung đ s m t tác ẽ ấ d ng ụ ể ừ ể

g i enzyme ọ lúc b y ấ gi .ờ

Các enzyme amylase thu c nhóm enzyme th y phân, xúc tác phân gi ủ ộ iả

trong nhóm polysaccharide v i s tham gia c a liên k t n i phân t ế ộ ử ớ ự ủ n c:ướ

1.2.

R.R` + H-OH → RH + R`OH

Phân lo i, đ c tính, c ch tác ạ ặ ơ ế d ngụ

1.2.1. Phân lo iạ

Có 6 lo i enzyme đ c x p vào hai nhóm l n: Endoamylase và ạ ượ ế ớ

Exoamylase.

Enzyme amylase đ c phân lo i theo s đ ượ ơ ồ sau ạ

 Endoamylase:

-

α– amylase

có kh ả năng phân c t các liên k t ộ ế 1,4- glucoside c a c ch t m t ủ ơ ấ ắ α– amylase

cách ng u nhiên, là enzyme ẫ n i ộ bào. α-amylase không ch có ỉ kh ả năng phân h y hủ ồ

 Enzyme kh ử nhánh:

-

tinh b t ộ mà còn có kh năng phân h y ủ các h t tinh b t nguyên ạ ả ộ v n.ẹ

Kh tr c ti p ử ự ế (Pullulanase)

Pullulanase là m t trong các enzyme quan tr ng nh t trong ộ ấ ọ ộ ch ế bi n tinh b t. ế

Enzyme này đ c ượ s ử d ng trên m t quy mô l n ớ trong glucose và các ngành công ụ ộ

nghi p ệ sirô maltose. Pullulanase là m t ộ lo i ạ enzyme r t m nh cho s thoái ự ấ ạ hóa tinh b tộ

thành glucose ho c ặ maltose. Pullulanase th y phân α-1,liên k t ỗ ế 6- glycosidic c a chu i ủ ủ

phân nhánh và α-1, 4-glycosidic.

Nhóm 6 Trang 2

-

Kh gián ử ti pế

Transglucosylase (oligo-1,6-

glucosidase) và Maylo-1,6-glucosidase:

Enzyme này th y phân liên k t ủ ế β-1,6-

glucoside trong isomaltose, panose và các

dextrin t i h n có th chuy n hóa đ ớ ạ ể ể ườ ng

 Exoamylase

-

có th lên men ể c.ượ đ

β–amylase

Nhóm 6 Trang 3

(β-1,4-glucan-maltohydrolase)

β–amylase xúc tác t s th y phân các ừ ự ủ

ộ liên k t 1,4-glucan trong tinh b t, ế

glucogen và polysaccharide, phân

nhóm maltose t c t t ng ừ ắ ừ ầ đ u

không kh c a ử ủ m ch. ạ Maltose đ cượ

hình thành do s xúc tác ự c aủ β-amylase

có c u hình β. γ–amylase (glucose ấ

amylase) Glucose amylase có kh ả năng

th y phân liên k t -1,4 l n -1,6- ủ ế ẫ

-1,3- glucoside. Glucose glucoside, ngoài ra còn có kh ả năng th y phân liên k t -1,2 và ủ ế

amylase có kh năng th y phân hoàn toàn tinh b t, ộ glucogen, amylopectin, dextrin… ủ ả

thành glucose mà không c n có s tham gia c a khác. ủ các lo i enzyme amylase ự ạ ầ

1.2.2. Đ c ặ tính

Kh năng dextrin hóa: Th y phân tinh b t --> dextrin + m t ít ộ maltoza. ủ ả ộ

này. Dextrin có kh năng h at hóa cao, đ c tr ng cho tính ch t c a enzyme ặ ấ ủ ư ả ọ

t: Phân t có 1-6 nguyên t C, tham gia vào s hình Tính b n nhi ề ệ ử ử ự thành n đ nh ổ ị

c u trúc b c 3 c a ậ ấ ủ enzyme.

loãng Tính tan: Amylase d tan trong n ễ ướ uượ r c, trong dung d ch mu i và ố ị

2+, + 2+. Ag ,Hg Các amylase b ki m hãm b i các kim lo i n ng nh Cu ở ạ ặ ị ề ư

•

C ch t tác d ng: c a enzyme amylase là tinh b t và glycogen. ơ ấ ụ ủ ộ

tính riêng Đ cặ

α – amylase có nh ng đ c tính r t đ c tr ng v c ch tác đ ng, ề ơ ế ấ ặ ữ ư ặ ộ chuy nể hóa

tinh b t, kh năng ch u ả ị nhi ộ t:ệ

Nhóm 6 Trang 4

Th hi n h at tính trong vùng axit y u: v i n m m c có pH t 4.5 – ể ệ ọ ớ ấ ế ố ừ 4.9, n mấ

4.0 – 4.8 (có th ho t đ ng t t trong vùng pH t 4. 5 – 5.8), s i có pH t ợ ừ ể ạ ộ ố ừ vi khu n cóẩ

pH t 5.9 – 6. 1 (pH<3 thì enzyme α – amylase b vô ho t tr ừ ạ ừ enzyme c a ủ Asp.Niger có ị

pH 2.5 – 2.8).

ng α - amylase c a n m m c có kh năng dextrin hóa cao t o ra m t l ả ủ ấ ộ ượ ạ ố l nớ

glucose và maltose.

Đ b n đ i v i tác d ng c a acid cũng khác nhau. α-amylase c a ộ ề ố ớ ủ Asp.oryzae ụ ủ

b n v ng đ i v i acid t ề ữ ố ớ ố ơ t h n là α-amylase c a malt và vi khu n ủ ẩ Bac.subtilis.

Nhi i thích cho ho t đ ng xúc tác c a α - amylase t các ngu n t đ t ệ ộ ố ạ ộ ủ ừ ồ khác

nhau cũng không đ ng nh t. α-amylase c a n m s i r t nh y c m đ i v i ố ớ tác đ ngộ ủ ấ ạ ả ợ ấ ấ ồ

nhi t. Nhi i thích c a nó là 50°C và b vô ho t 70°C (Kozmina,1991). α- ệ t đ t ệ ộ ố ạ ở ủ ị

amylase là m t metaloenzyme. M i phân t ộ ỗ ử α-amylase đ u có ch a ề ứ 1-30 nguyên tử

gam Ca/mol, nh ng không ít h n 1-6 nguyên t gam/mol Ca tham gia vào s hình ư ơ ử ự

thành, n đ nh c u trúc b c 3 c a enzyme và duy trì ho t ạ đ ng ộ ủ ấ ậ ổ ị c a enzyme. Do đó, Ca ủ

còn có vai trò duy trì s t n t i c a enzyme khi b ự ồ ạ ủ ế ị tác đ ng b i các tác nhân gây bi n ộ ở

gi α-amylase b lo i b tính và tác đ ng c a các enzyme phân ủ ộ i ả protein. N u phân t ế ử ị ạ ỏ

h t Ca thì nó s hoàn toàn b m t ế ề ớ ị ấ h t ế kh năng th y phân c ch t. α-amylase b n v i ơ ấ ủ ẽ ả

nhi t đ h n các enzyme khác. ệ ộ ơ

+ + 3+ 2+ 2+ 2+ 2+ 3+ M t s kim lo i nh : Li , Na , Cr , Mn , Zn , CO , Sn , Cr thì không ộ ố ư ạ

có nh h ả ưở ng m y đ n ấ ế α-amylase.

Nhóm 6 Trang 5

PH N 2Ầ : NGU N THU NH N ENZYME AMYLASE

Ồ

Ậ

2.1. Thu nh n enzyme t ậ ừ ngu n th c v t ự ậ ồ

Ng i ta đã bi t cách chi t xu t enzyme amylase t h t n y m m đ s ườ ế ế ấ ừ ạ ả ể ử ầ

d ng trong ngành công nghi p ch biên th c ph m vd nh k o m ch nha, bia..khi ụ ư ẹ ự ệ ế ẩ ạ

đó, h t ngũ c c đ c cho n y màm, tách b ph n r và thân m m, s y khô nhi ố ượ ạ ầ ễ ầ ấ ả ỏ ở ệ t

c malt. đ th p và khi đó ta thu đ ộ ấ ượ

2.1.1. Malt đ i m ch ạ ạ

Các enzyme th y phân tinh b t trong đ i m ch ch y u là amylase mà ch y u là ủ ế ủ ế ủ ạ ạ ộ

α-amylase và β-amylase, quá trình n y màm c a đ i m ch là giai đo n chuy n hóa ủ ạ ể ả ạ ạ

enzyme t ừ ạ ờ ổ tr ng thái khong ho t đông sang tr ng thái ho t đ ng, đ ng th i t ng ạ ạ ộ ạ ồ

ả h p them hang lo t các enzyme m i, giai đo n này c n chú ý không làm gi m ợ ạ ạ ầ ớ

ạ nhi u ch t khô c a h t, t o đ thông thoáng b ng cách đ o tr n. h t đ i m ch ủ ạ ạ ạ ạ ề ấ ằ ả ộ ộ

tr c khi ngâm không có ho t l c c a enzyme ướ ạ ự ủ α-amylase, khi h tr i qua 3-4 ngày ạ ả

trong giai đo n n y màm thì ho t l c đ t t i m c c c đ i vào ngày t7. Sau đosex ạ ự ạ ớ ạ ả ứ ự ạ

gi m xu ng ả ố

2.1.2. Lúa

H enzyme trong lúa cũng t ng t nh trong h t đ i m ch, trong quá trình ệ ươ ự ư ạ ạ ạ

ạ n y m m,ho t đ ng các enzyme tăng cao thúc đ y quá trình sinh t ng h p các lo i ả ạ ộ ẩ ầ ổ ợ

enzyme và quá trình sinh hóa g n gi ng đ i m ch, ch khác v m c đ t o thành ề ứ ộ ạ ạ ạ ầ ố ỉ

enzyme và t c đ ph n ng. ố ộ ả ứ

Khi h t ch a n y m m, các enzyme t n t ầ ư ả i ồ ạ ở ạ ạ ả d ng liên k t. khi h t n y ế ạ

m m, chúng l i chuy n sang ho t đ ng. ầ ạ ạ ộ ể

2.1.3. Vi sinh v tậ

Trong ba ngu n th c v t, đông v t, vi sinh v t thì vi sinh v t đ ự ậ ậ ượ ử ụ c s d ng ậ ậ ồ

nhi u nh t đ thu nh n enzyme. C b n là do các lí do sau: ấ ể ơ ả ề ậ

ồ - Có th đi u ch nh quá trình sinh t ng h p enzyme d dàng h n các ngu n ể ề ễ ổ ợ ơ ỉ

Nhóm 6 Trang 6

khác.

- H enzyme t vsv vô cùg phong phú. ệ ừ

- Giá thành môi tr ng nuôi c y đ n gi n và r ti n. ườ ẻ ề ấ ả ơ

- T c đ sinh s n r t nhanh. ố ộ ả ấ

- D ki m soát quá trình sx và m r ng quy mô công nghi p. ễ ể ở ộ ở ệ

PH N 3Ầ : T NG QUAN V NGU N GI NG VI SINH Ề

Ổ

Ồ

Ố

V TẬ

3.1. Vai trò c a gi ng vi sinh v t trong công ngh ệ enzyme ủ ố ậ

Trong công ngh enzyme t VSV, gi ng đóng vai trò quy t ệ ừ ế đ nh: ị ố

o Gi ng VSV quy t đ nh đ n năng su t enzyme c a nhà ế

máy. ế ị ủ ấ ố

o Gi ng VSV quy t đ nh đ n ch t l

ng s n ph m sinh h c (hay ế ị ấ ượ ế ố ẩ ả ọ là ho t tính ạ

enzyme).

o Gi ng VSV quy t đ nh v n đ u t

cho s n ế ị ầ ư ố ố ả xu tấ .

o Gi ng VSV còn quy t đ nh đ n giá thành s n ế ị

ả ph mẩ . ế ố

3.2. Vi sinh v t dùng đ s n xu t enzyme Amylase ể ả ậ ấ

3.2.1. Các gi ng vi sinh v t s n xu t enzyme Amylase ậ ả ố ấ

Nh ng ch ng vi sinh v t t o nhi u amylase th đ ng c phân l p t các ậ ạ ữ ủ ề ườ ượ ậ ừ

ngu n t nhiên. Vi sinh v t t o amylase đ c dùng ồ ự ậ ạ ượ nhi u ề h n c ơ ả là n m s i, gi ấ ợ ả

n m men và vi khu n ẩ ,còn x khu n thì ít ấ ẩ ạ h n.ơ

Các gi ng n m s i th ấ ố ợ ườ ng dùng là gi ng n m s i ố ợ Aspergillus, rhizopus. ấ

N m men và gi ấ ả ấ n m men thu c các gi ng ộ ố Candida, Saccharomyces, Endomycopsy,

Endomyces cũng t o ạ amylase.

Nhi u vi khu n có kh năng t o l ng l n amylase nh : ạ ượ ề ẩ ả ư Bac.polymyxa, ớ

Phytomonas destructans, Cassavanum… các vi khu n a nhi t có kh ẩ ư ệ ả năng sinh

Nhóm 6 Trang 7

tr ng nhanh và phát tri n t t nhi t đ cao nên khi nuôi chúng ít ưở ể ố ở ệ ộ b ị nhi m vi sinh ễ

v t ậ khác.

nhiên Trong nhóm x khu n r t hi m g p lo i t o amylase m nh m , tuy ặ ẩ ấ ạ ạ ẽ ế ạ ạ

cũng có m t s ít nh x khu n a nhi t ộ ố ẩ ư ư ạ ệ . Micromonospora vugaris 42 có kh ả năng

ng nh a-amylase ho t đ ng các enzyme t o m t l ạ ộ ượ ạ ộ ỏ ở 65°C cùng v i protease và ớ

khác.

3.2.2. Gi i thi u Ch ng n m m c ớ ố Aspergillus Oryzae ủ ệ ấ

Đ cặ đi mể c uấ trúc hình thái

c aủ Ch ngủ n mấ m cố Aspergillus

-

Oryzae

u đi m: Ư ể

+ Không sinh t ng h p đ c t ổ ộ ố ợ

+ Sinh t ng h p h p h p ch t chính cao ấ ợ ợ ợ ổ

+ Thích nghi nhanh , sinh t ng h p m nh ạ ợ ổ

+ Đi u ki n nuôi c y đ n gi n r ti n ả ẻ ề ấ ề ệ ơ

+ D dàng tách kh i môi tr ng nuôi c y l ng đ thu enzyme ngoa bào ễ ỏ ườ ấ ỏ ể ị

Aspergillus Oryzae là m t lo i n m vi th thu c b ộ ộ Plectascales, l pớ ạ ấ ể ộ

Ascomyctes (năng khu n). C th sinh tr ng c a nó là m t h s i bao ơ ể ẩ ưở ộ ệ ợ ủ g m ồ nh ngữ

Nhóm 6 Trang 8

s i r t m nh, chi u ngang 5-7µm, phân nhánh r t nhi u và có vách ợ ấ ề ề ấ ả ngăn, chia s iợ

này hình thành thành nhi u bao t ề ế bào (n m đa bào). T nh ng s i n m ngang ừ ữ ợ ằ ấ

nh ng s i đ ng th ng g i là cu ng đính bào t đó có c ợ ứ ữ ẳ ọ ố , ử ở ơ quan sinh s n vô tính. ả

Cu ng đính bào t c a ng dài ố ử ủ Aspergillus Oryzae th ườ ấ 1-2mm nên có th nhìn th y ể

ng. Phía đ u cu ng đính bào t ph ng lên g i là b ng. T b ng này b ng m t th ằ ắ ườ ầ ố ử ồ ừ ọ ọ ọ

phân chia thành nh ng t bào nh , thuôn, dài, g i ữ ế ọ là nh ng t ữ ỏ ế ầ bào hình chai. Đ u

các t bào hình chai phân chia thành nh ng bào ế ữ ử đính vào nhau, nên g i là đính bào t ọ

. Đính bào t c a t ử ử ủ Aspergillus Oryzae có màu vàng l c hay màu vàng hoa cau…. ụ

Bào t cùng thành ph n môi tr đ ng c s y khô nhi o C cho đ n khi t đ < 50 ử ầ ườ ượ ấ ở ệ ộ ế

o C, đ a vào bao, hàn nhi ng. đ m <8 ộ ẩ ư kín và b o qu n ả ả ở ệ ộ th t đ ườ

Đ c đi m c a gi ng Asp.oryzae giàu c enzyme th y phân n i bào ủ ể ặ ố ủ ả ộ và ngo iạ

bào (amylase, protease, pectinasae,….), ta r t hay g p chúng các ấ ặ ở kho nguyên li u,ệ

đ trong các thùng ch a đ ng b t, g o….đã h t nh ng không ộ ứ ự ư ế ạ c ượ r a s ch, ử ạ ở ặ c n

bã bia, bã r lõi ngô, bã s n….chúng m c và phát tri n u, ượ ở ố ể có khi thành l p m c, ắ ọ ớ

có màu đen, vàng… màu do các bào t già có màu s c. này, d b gió ử ắ các bào t ử ễ ị

cu n bay xa và r i vào đâu khi g p đi u ki n thu n l i ậ ợ s ẽ m c thành ề ệ ặ ơ ố ọ m i.ớ

3.2.3. Các ph ng pháp phân l p và b o ươ ả qu nả ậ

3.2.3.1. Các ph ng pháp phân ươ l pậ

Vi sinh v t phân b r t r ng trong t nhiên t bình th ố ấ ộ ậ ự ừ ơ n i có đ a hình ị ngườ

đên n i có đ a th ph c t p, đâu đâu cũng có m t vsv. nh ng n i ế ứ ạ ặ ơ ị ở ữ ấ ữ ơ giàu ch t h u

c , hay nghèo ch t h u c , trong không khí, trên b m t các v t, ơ ấ ữ ơ ề ặ ậ trong c thơ ể

ng n i có nh t ườ i, đ ng v t, n i có nh t đ r t th p và hi n di n c ệ ộ ấ ệ ả ở ơ ệ đ ộ cao. ệ ấ ậ ộ ơ

VSV có kh năng thích nghi trong trong m i hoàn c nh môi tr ng. ả ả ọ ườ Chính nh khờ ả

năng tuy t v i này mà VSV có kh năng t n t ệ ờ ồ ạ ả i ngay c trong ả ắ hoàn c nh kh c ả

nghi t ệ nh t.ấ

Thông th thì có ườ ng đ phâp l p m t gi ng ch ng vsv đ thu nh n enzyme ủ ể ể ậ ậ ộ ố

3 cách phân l p:ậ

Nhóm 6 Trang 9

- Phân l p gi ng trong đi u ki n t ệ ự nhiên ề ậ ố

- Phân l p gi ng trong đi u ki n s n ệ ả xu t ấ ề ậ ố

- Phân l p gi ng trong m u gi ng đã h ư h ngỏ ậ ẫ ố ố

Tùy thu c vào kh năng và nh ng đi u ki n th c t mà ta ch n ự ế ữ ề ệ ả ộ ọ cách phân

l p cho phù h p. m i cách phân l p trên đ u cho th y nh ng u ậ ữ ư đi mể riêng bi ề ậ ấ ợ ỗ t.ệ

Sau đây là m t s u ộ ố ư đi mể

Phân l pậ gi ngố trong đi uề ki nệ tự nhiên

i và thích nghi nhanh đ Trong đi u ki n t ề ệ ự nhiên, VSV đ có th t n t ể ể ồ ạ cượ

thì c n ph i có kh năng sinh t ng h p th t nhi u lo i enzyme đ ể chuy n ể hóa ề ậ ạ ầ ả ả ổ ợ

nhanh c ch t có trong môi tr ơ ấ ườ ng thành v t ch t cung c p cho t ấ ậ ấ ế bào(thích ngứ

m nh m . ẽ Đi u này thì không thích h p cho vi c sinh t ng h p enzyme ( quy ạ ề ệ ợ ổ ợ ở

mô s n ả xu t công nghi p) v i m t lo i enzyme th t s ớ ậ ự m nh.ạ ệ ạ ấ ộ

Các loài VSV có kh năng sinh t ng h p m t lo i enzyme nào đó ạ ả ổ ợ ộ

th ng t p trung vùng môi tr ng ch a nhi u c ch t t ng ng. D a ườ ậ ở ườ ề ơ ấ ươ ứ ự vào đ cặ ứ

đi m này chúng ta có th d dàng xác đ nh v trí c n phân l p lo i ể ễ ạ VSV sinh t ngổ ể ầ ậ ị ị

h p enzyme mà ta ợ c nầ

Ví d : n u ta mu n phân l p VSV có kh năng sinh t ng h p ụ ế ợ protease cao, ta ph iả ả ậ ố ổ

tìm n i có ch a nhi u protein trong t nhiên, còn n u mu n ứ ề ơ ự ố phân l p vsv có kh ậ ế ả

năng sinh t ng h p amylase ta c n ph i tìm n i có ch a ứ nhi uề tinh b t trong t ầ ả ổ ợ ơ ộ ự

nhiên.

Phân l pậ gi ngố trong đi uề ki nệ s nả xu tấ

ng đã thích nghi Các gi ng đ ố ượ c phân l p trong đi u ki n s n xu t th ề ệ ả ấ ậ ườ

v i đi u ki n s n xu t. Nh đó, sau khi phân l p, các gi ng này không c n ớ ệ ả ầ qua ề ậ ấ ờ ố

giai đo n s n xu t th , thí ạ ả ử ấ nghi m.ệ

ng là Các gi ng đ ố ượ c phân l p trong đi u ki n s n xu t th ề ệ ả ấ ậ ườ nh ng ữ gi ngố

đã đ c ch n l c ho c đã qua ượ ọ ọ ặ d i.ạ

M t đ t ậ ộ ế bào vi sinh quá trình bi n đ i gen và có nh ng ế ữ đ c ặ đi m sinh hóa ể ổ

men, d ch n h n các gi ng vi sinh v t trong đi u ki n s n xu t (trong d ch lên ề ơ ệ ả ấ ậ ố ị ị ướ c

Nhóm 6 Trang 10

th i, ch t th i c a quá trình lên men) th ng r t cao. Do đó, ả ủ ả ấ ườ ấ kh ả năng thu nh nậ

ng r t c a nh ng ch ng có kh năng sinh t ng h p cao th ủ ữ ủ ả ổ ợ ườ ấ cao.

Phân l pậ gi ngố trong môi tr ngườ gi ngố đã hư h ngỏ

Các ng gi ng có th b nhi m do quá trình b o qu n. Do b nhi m, ể ị ễ ễ ả ả ố ố ị có thể

bào vi sinh v t gi ng b thoái hóa, nh ng cũng còn nhi u t r t nhi u t ấ ề ế ề ế bào không ư ậ ố ị

i t ngu n g c này nhi u khi l b thoái hóa. Vi c phân l p l ị ậ ạ ừ ệ ề ồ ố ạ ạ đ i đ t ế c ượ nh ng k t ữ

qu ả t t.ố

Ph ngươ pháp phân l pậ n mấ m cố Aspergillus oryzae

Trong đ t có nhi u loài vi sinh v t có kh năng sinh t ng h p ợ enzyme amylase. Ở ề ậ ả ấ ổ

n m m c ngu n c ch t thích h p cho quá trình sinh t ng ấ ấ ồ ơ ố ợ ổ h p ợ enzyme amylase

này là tinh b t. Chúng ta có th phân l p t đ t, th c ăn ậ ừ ấ ứ ể ộ ự ế hay có th mua tr c ti p ể

cung c p n m m c gi ng. u đi m c a vi c này là gi ng mua thì th i gian t ừ ố Ư ể ủ ệ ấ ấ ố ờ ố

c b o b o qu n và hi u su t ch t l ả ấ ượ ệ ả ấ ng gi ng đ ố ượ ả đ m ả ch c ch n. Tuy nhiên, ắ ắ

quá trình phân l p gi ng này có th cho nh ng k t ế qu ả đ y thú v và có ý nghĩa ữ ể ầ ậ ố ị

i phòng trong vi c b sung m t ch ng gi ng m i t ộ ệ ổ ớ ạ ủ ố thí nghi m.ệ

Quá trình l y m u : có th l y m u t đ t m kho ng 100g hay khoai ể ấ ẫ ừ ấ ẩ ả ẫ ấ tây c t lát ắ

đem chôn xu ng đ t. Sau kho ng 8 ngày, đào h l y nh ng mi ng khoai tây ra, ố ấ ữ ế ấ ả ố

bao nylon và r a s ch cát đ t bám trên b m t mi ng khoai tây. Sau đó cho vào ử ạ ề ặ ế ấ

mang v phòng thí ề nghi m.ệ

• Nghi n m u đ i v i m u khoai

Ti n hành thí nghi m phân ệ ề l p:ậ

• L y 10g m u đ t hay m u khoai tây (đã làm nhuy n) cho vào 90ml cướ n

tây ố ớ ề ẫ ẫ

ễ ấ ấ ẫ ẫ

• Dùng pipet hút 10ml t

c t vô trùng sau đó đ o ấ ả m u.ẫ

dung d ch m u ban đ u chuy n sang 1 ừ ề ẫ ầ ị ngố

•

nghi m khác có ch a 90ml n c c t vô trùng. ứ ệ ướ ấ

Ti p t c pha loãng n ng đ 10-3, 10-4 ế ụ ở ồ ộ ở ữ ố ế nh ng ng nghi m ti p ệ

•

theo.

Hút 0.1ml cho vào đĩa petri có ch a môi tr ng dinh d ng ch n ứ ườ ưỡ ọ l cọ

cho n m m c phát tri n, môi tr ng PDA (Potato Dextro Agar ) ể ấ ố ườ

Nhóm 6 Trang 11

•

Dùng que tr i, tr i đ u ph n dinh d ả ề ầ ả ưỡ ng trên b m t môi tr ề ặ ườ ng

đem ủ ở

•

nhi t đ phòng trong vòng 3 ngày. ệ ộ

M c s s d ng ngu n tinh b t làm c ch t, nên nh ng ch này ố ẽ ử ụ ấ ồ ơ ộ ở ữ ỗ

sẽ

•

xu t hi n nh ng qu ng sánh xung quanh khu n ẩ l c.ạ ữ ệ ấ ầ

t b ng cách b sung Iodine vào trong môi tr ng n c khi Nh n bi ậ ế ằ ổ ườ ướ

c y.ấ

Có tác d ng là ch t ch th cho tinh ấ ụ ỉ ị b t.ộ

• C y truy n nh ng m c đ c tr ng trong môi tr ố

ng PDA trong ng ữ ư ề ặ ấ ườ ố th chạ

nghiêng v i 1% tinh b t cho phép m c phát tri n trong 72 gi sau đó có th ể ộ ớ ố ờ ể d ự trữ

trong máy làm đông.



Nhân gi ng vi sinh v t ). ậ ở ố bình tam giác (quy mô nh ỏ

ổ ứ ấ ố ử O c t vô trùng vào ng th ch nghiêng có ch a bào t Đ 10ml H ạ 2



n m.ấ

L c đ u cho bào t hòa tr n vào môi tr ng đ n khi t o dung ắ ề ử ộ ườ ế ạ d chị



huy n ề phù.

n m cho vào bình tam giác có Hút 0,1ml d ch huy n phù có ch a bào t ề ứ ị ử ấ

ng sinh tr ng c a ch aứ môi tr ườ ưở ủ n m.ấ

ồ

KH2PO4 NH4NO3 KCl MnSO4.7H2O FeSO4.7H2O H tinh b t ộ pH 1,4 mg 10 mg 0,5 mg 0,1 mg 0,01 mg 20 g =6,5

Phân ph i kho ng 30 – 40 ml môi tr ng vào erlen 50ml ả ố ườ ở đem kh trùng b i ử

Autoclave 0 C trong 15 phút sau đó đ ngu i đ n 73 - 121 ở ộ ế nhi ể t ệ đ phòng. Sau đó ộ

đem 25 – 30 0 C trong vòng 72 gi / phút. Sau khi nhân ủ ở ờ trên máy l c 200 vòng ắ

Nhóm 6 Trang 12

gi ng thành công có th s d ng ngay ho c đem đi ể ử ụ ặ ố ể b o ả qu n và d tr . Đ có ự ữ ả

hi u qu cao cho n m m c gi ng ta c n có ng pháp b o qu n thích ệ ầ ả ấ ố ố nh ng ữ ph ươ ả ả

h p.ợ

3.2.3.2 Ph ươ ng pháp b o qu n gi ng vi sinh ả ố ả v tậ

M c đích c a b o qu n gi ng vi sinh v t dùng trong s n xu t enzyme là ủ ả ụ ấ ả ậ ả ố

đ m b o tính n đ nh trong quá trình t ng h p enzyme và tính n đ nh c a ả ủ ho tạ ả ổ ổ ổ ợ ị ị

 C yấ truy nề và b oả qu nả l nhạ

tính enzyme. Có các ph ươ ng pháp đ th c hi n quá trình này nh ệ ể ự ư sau:

Ph ng pháp d a trên nguyên t c là vi sinh v t s h n ch quá trình ươ ậ ẽ ạ ự ế ắ trao đ iổ

m t kho ng th i gian nh t đ nh. Trong th i ch t trong đi u ki n l nh ề ệ ạ ấ ở ộ ấ ị ờ gian này vi ả ờ

c kh năng sinh t ng h p sinh v t có kh năng b o t n đ ả ả ồ ượ ậ ợ enzyme. ả ổ

Cách th c hi n : ng gi ng vi sinh v t đ ệ Ố ậ ượ ấ c c y truy n vào 3-5 ề ự ố ngố

nghi m có môi tr ng t i thi u. Trong đó m t ng dùng đ ki m tra, m t ệ ườ ố ể ể ộ ố ộ ngố ể

dùng cho s n xu t ho c nghiên c u và m t ng dùng đ b o qu n. Có th ể ả ộ ố ể làm ứ ả ặ ấ ả

thêm hai ng đ tránh sai sót do thao tác đ i v i nh ng ng i m i b t đ u ố ớ ữ ể ố ườ ớ ắ ầ làm

công tác b o qu n ả ả gi ng.ố

c b o qu n đi u ki n nhi Sau khi c y truy n, ng gi ng c n đ ề ố ầ ấ ố ượ ả ở ể ệ ả ệ độ t

0 C. Sau th i gian đ nh kỳ, s ph i c y truy n tr l 4-7 i, thao tác này đ l nh t ạ ừ ẽ ả ấ ở ạ ề ờ ị cượ

 B oả qu nả gi ngố trong đ tấ ho cặ trong cát

th c hi n liên ệ ự t c.ụ

Ph ng pháp d a trên nguyên t c : Trong môi tr ng t i thi u có đ ươ ự ắ ườ ố ộ m ẩ th p,ấ ể

có th b o t n kh năng sinh t ng h p enzyme vi sinh v t có bào t ậ ử ể ả ồ ả ợ ổ trong th iờ

gian dài. Ph ng pháp này r t phù h p và có hi u qu đ i v i n m ươ ả ố ấ m cố ệ ấ ớ ợ

Asp.oryzae.

Tr c khi s d ng, đ t, cát ph i đ 5%. ướ ử ụ ả ượ ấ c làm s ch và s y đ n đ m < ấ ộ ẩ ế ạ

Asp.oryzae đ . Ng v i đ t ượ c nuôi cho đ n khi t o bào t ế ạ ử ườ i ta tr n bào t ộ ử ớ ấ ho cặ

cát đã đ ượ c làm s ch và s y khô. Sau đó h n h p này cho vào bao hàn kín ỗ ạ ấ ợ và b oả

 B oả qu nả gi ngố trong h tạ ngũ c cố

qu n nhi ng. ả ở ệ ộ th t đ ườ

Nhóm 6 Trang 13

Ph ng pháp d a trên nguyên t c bào t n m đ c gi trong h t ươ ự ắ ử ấ ượ ữ ạ ngũ c cố

t có đ m < 8% và gi c kh năng sinh t ng h p đã x lý nhi ử ệ ộ ẩ đ ữ ượ ợ enzyme ả ổ

dài. trong th i gian ờ

Ng i ta th c hi n b o qu n gi ng trong h t ngũ c c nh sau: ườ ự ư ệ ả ạ ả ố ố Gi ng ố ngố

c nuôi trong môi tr ng h t ngũ c c cho đ n khi t o n m m c đ ấ ố ượ ườ ạ nhi u.ề ế ạ ố

3.3. Yêu c u đ i v i gi ng vi sinh ầ ố ớ ố v tậ

Công ngh s n xu t enzyme thu c nhóm công ngh lên men hi n đ i ệ ả ạ và đ ệ ệ ấ ộ ượ ả c s n

xu t theo quy mô công nghi p. Do đó, gi ng VSV ng d ng ứ ụ ệ ấ ố trong công nghệ

enzyme c n ph i có nh ng yêu c u và nh ng chu n m c nh t Đó là: ấ đ nh. ị ữ ữ ự ầ ẩ ầ ả

o

Gi ng VSV ph i cho ra s n ph m mà ta mong mu n. S n ph m này ả ẩ ả ẩ ả ố ố ph iả

có s l ng và ch t l ng cao h n các s n ph m ph khác. Vì trong quá trình trao ố ượ ấ ượ ụ ả ẩ ơ

l n g p đ i ch t, đ chuy n hóa m t kh i l ể ổ ố ượ ể ấ ộ ng sinh ch t kh ng l ấ ổ ồ ớ ấ hàng nghìn

l n c th mình trong m t kho ng th i gian c c kỳ ng n thì c th ầ ơ ể ầ ổ ơ ể VSV c n t ng ự ả ắ ộ ờ

h p nhi u ch t. Do đó, s n ph m t o ra s ch a nhi u lo i khác. ợ ẽ ứ ề ề ạ ạ ấ ả ẩ Chính vì th ,ế

gi ng VSV dùng trong s n xu t m t s n ph m nào đó, thì s n ph m ộ ả ả ộ ẩ này ph i tr i ẩ ả ả ấ ố

ng. h n các s n ph m khác c v s l ơ ả ề ố ượ ả ẩ ấ l ng và ch t ượ

o

Gi ng ph i cho năng su t sinh h c ọ cao. ả ấ ố

o

Gi ng VSV ph i có kh năng thích nghi nhanh và phát tri n m nh trong ể ả ạ ả ố

đi u ki n s n xu t công ệ ả ề ấ nghi p.ệ

o

Gi ng VSV ph i có kh năng đ ng hóa các nguyên li u r ti n và ồ ệ ẻ ề ả ả ố dễ

i đ a ph ng n i nhà máy đang ho t ki m t ế ạ ị ươ ạ đ ng.ộ ơ

o

Gi ng s d ng trong các quá trình s n xu t hi n đ i ph i là nh ng ử ụ ữ VSV ệ ả ấ ạ ả ố

t, có t c đ sinh s n thu n khi ầ ế ố ộ ả nhanh.

o

T c đ trao đ i ch t m nh đ t o nhanh s n ph m mong mu n, d ố ộ ể ạ ễ dàng ả ẩ ấ ạ ổ ố

ng và sinh kh i VSV tách s n ph m ra kh i các t p ch t môi tr ỏ ạ ấ ả ẩ ườ ố gi ng.ố

Gi ng ph i n đ nh trong b o qu n và d dàng b o ả ổ ả qu n.ả ễ ả ả ố ị

Đ t o thu n l i nh t v ch ng gi ng VSV cung c p cho quá trình lên men ể ạ ậ ợ ấ ề ủ ấ ố

công nghi p, ta c n ti n hành phân l p gi ng VSV thu n ầ khi ệ ế ậ ầ ố t.ế

Mu n thu nh n các Enzyme Amylase v i hi u su t cao c n ph i ả ti n ế hành ệ ấ ầ ậ ố ớ

Nhóm 6 Trang 14

phân l p, và ch n gi ng VSV đ tuy n l y nh ng ch ng ho t đ ng ạ ộ m nh, ể ấ ữ ủ ạ ể ậ ố ọ đ ngồ

th i ph i ti n hành l a ch n c ch t c m ng và thành ph n môi tr i thích ọ ơ ấ ả ứ ả ế ự ầ ờ ườ t ng ố

cũng nh tiêu chu n hoá các đi u ki n nuôi. Nh v y s t ng ề ư ậ ự ổ ư ệ ẩ h p ợ Enzyme

Amylase không nh ng ph thu c vào tính ch t di truy n c a VSV ủ ụ ữ ề ấ ộ mà còn phụ

thu c vào vi c tuy n ch n các đi u ki n nuôi đ c hi u. Ngoài các ề ệ ể ệ ệ ặ ọ ộ y u ế t ố ọ hoá h c

ng) ra, thì các đi u ki n lý hoá c a quá trình nuôi c y cũng (thành ph n môi tr ầ ườ ủ ệ ề ấ

có m t ý nghĩa r t l n đ i v i sinh t ng h p ấ ớ ợ Enzyme Amylase.Trong các y uế ớ ố ộ ổ

nh h ng đ n sinh t ng h p các Enzyme Amylase trong quá trình nuôi VSV, t ố ả ưở ế ổ ợ

thì thành ph n môi tr ng, tính ch t c lý c a ng, đ ti ầ ườ ấ ơ ủ môi tr ườ ộ ệ ộ ẩ t trùng, đ m

ban đ u, đ thoáng khí, nhi t đ nuôi và pH môi tr ng… Là nh ng y u t c ầ ộ ệ ộ ườ ế ố ơ ữ

b n quan tr ng ả ọ nh t.ấ

PH N Ầ 4: QUY TRÌNH CÔNG NGH S N XU T ENZYME Α-

Ệ Ả

Ấ

AMYLASE T Ừ ASPERGYLLUS ORYZAE

-

4.1. B oả qu nả gi ngố Aspergyllus oryzae:

o C trong 30 t trùng trong autoclave 130 Cho cát vào ng nghi m, ti ố ệ ệ

phút.

- Tr n bào t ộ

- S y chân không < 40

vào cát. ử

- Dùng parafin r n đun ch y và đ lên nút

o C (đ m ấ ộ ẩ 5%).

-

bông. ả ắ ổ

Th i gian b o qu n: 1 năm ho c ả ặ h n.ơ ả ờ

- Ngu n tinh b t: cám g o: ch a kho ng 20% tinh b t, 10–15% ch t

4.2. Nguyên li u:ệ

ấ béo, ứ ả ạ ồ ộ ộ

- Cám không đ

10-14% protein, 8-16% cellulose, các ch t hoà tan không ch a nit ứ ấ ơ 37-59%.

c ch a hàm l ng tinh b t d i 20-30%, không có ượ ứ ượ ộ ướ v ị chua

Nhóm 6 Trang 15

hay đ ng, không hôi mùi m c, đ m c a cám không quá 15%, t p ộ ẩ ạ ch t ấ đ cộ ủ ắ ố

không quá 0,05%.

- Các ph ph m thêm vào đ tăng đ thoáng khí cho môi tr ể

ng nuôi ụ ẩ ộ ườ

c y: tr u, m t ấ ấ ạ c a…. ư

4.3. Sơ đồ công ngh : s n xu t b ng ph ấ ằ ệ ả ươ ng pháp nuôi c y b m t ấ ề ặ

Nuôi c y b m t: ấ ề ặ

Ph ươ ng pháp này r t thích h p đ nuôi c y các lo i n m m c do kh năng ấ ạ ấ ể ả ấ ợ ố

phát tri n nhanh, m nh, nên ít b t p nhi m. Khi nuôi n m m c phát tri n bao ph ễ ị ạ ể ể ấ ạ ố ủ

ng r n, các khu n ty cũng phát tri n đâm sâu vào lòng b m t h t ch t dinh d ề ặ ạ ấ ưỡ ể ẩ ắ

môi tr ng đã đ t trùng, làm m. Đ i v i m t s m c đích đ c bi t, ng ườ c ti ượ ệ ộ ố ụ ố ớ ẩ ặ ệ ườ i

ta nuôi vi sinh v t tr c ti p trên b m t h t g o (s n xu t t ng), h t đ u t ề ặ ạ ạ ậ ự ế ấ ươ ả ạ ậ ươ ng

(đ u t ng lên men- misô) đã đ c n u chín tr n h t c c còn s ng (làm men ậ ươ ượ ấ ạ ố ộ ố

thu c b c, men dân t c, làm t ng). ố ắ ộ ươ

Ng i ta th ng dùng cám mì, cám g o, ngô m nh… có ch t ph gia là ườ ườ ụ ấ ả ạ

tr u. Cám, tr u, có b m t ti p xúc l n, mông, t o đ ề ặ ế ạ ượ ộ ố c đ x p nhi u, không có ề ấ ấ ớ

ng x u đ n s phát tri n c a n m m c. T l nh ng ch t gây nh h ấ ữ ả ưở ể ủ ấ ế ự ỉ ệ ấ ố ấ các ch t

ph gia ph i b o đ m sao cho hàm l ả ả ụ ả ượ ng tinh b t trong kh i nguyên li u không ố ệ ộ

đ vô c ((NH4)2SO4, ượ c th p h n 20%, có th b sung thêm ngu n nit ể ổ ấ ơ ồ ơ ơ

(NH4)2CO), photpho, nit ơ ữ ơ h u c và các ch t kích thích sinh tr ấ ưở ng nh malt, ư

c chi t ngô, n c l c bã r u. n ướ ế ướ ọ ượ

- Ngu n tinh b t: cám g o: ch a kho ng 20% tinh b t, 10–15% ch t

4.4. Thuy tế minh quy trình:

ấ béo, 10- ứ ả ạ ồ ộ ộ

- Cám không đ

14% protein, 8-16% cellulose, các ch t hoà tan không ch a nit ứ ấ ơ 37-59%.

c ch a hàm l ng tinh b t d i 20-30%, không có ượ ứ ượ ộ ướ v ị chua

Nhóm 6 Trang 16

hay đ ng, không hôi mùi m c, đ m c a cám không quá 15%, t p ộ ẩ ạ ch t ấ đ cộ ủ ắ ố

không quá 0,05%.

- Các ph ph m thêm vào đ tăng đ thoáng khí cho môi tr ể

ng ụ ẩ ộ ườ nuôi c y:ấ

- X lý nguyên li u: cám g o, tr u và m t c a đ

tr u, m t ạ c a…ư ấ

c x lý đ lo i b ạ ư ượ ử ể ạ ỏ các t pạ ử ệ ấ ạ

- Thanh trùng: Nhi

ch t. Tr u cho vào v i t l 20-25% so v i kh i l ng cám ớ ỉ ệ ấ ấ ố ượ ớ g o.ạ

o C trong 60 phút. Đ ng ồ t đ thanh trùng là 95 ệ ộ th iờ ph iả

- R i nguyên li u lên khay có kích th

thanh trùng khay lên men.

dùng 3kg môi ệ ả ướ c 2x3 m, đ dày 2-3 cm, ộ

- Sau khi làm ngu i, ti n hành c y m c gi ng v i n ng đ 5-10% so

tr ng/khay. ườ

ớ ồ ế ấ ộ ộ ố ố v iớ kh iố

- Đ a khay lên các giá

ng c a môi tr ng m i l ượ ủ ườ ở ỗ khay.

- Nhi

ư đỡ

t đ phòng nuôi c y đ c gi o C, đ m 60-65%, đ ng 25-30 ệ ộ ấ ượ ữ ở ộ ẩ ồ th iờ

ph i thoáng khí. ả

- Đ n kho ng 30-32 gi ả

sau khi c y gi ng, ta thu nh n enzyme thô. ế ờ ậ ấ ố C n ầ thu

nh n enzyme thô vào th i đi m tr c khi n m sinh bào t vì khi n m ể ậ ờ ướ ấ ử ấ sinh bào tử

là lúc quá trình t ng h p enzyme đa y u đi. Do đó c n m t b c ộ ướ nuôi c y thấ ế ầ ợ ổ ử

nghi m đ xác đ nh th i đi m thu nh n enzyme thô. Ch ph m ẩ enzyme thô thu ệ ể ế ể ậ ờ ị

đ c ch a t bào n m, c ch t, n c và enzyme ượ ứ ế ơ ấ ướ ấ

- Đ gi

o ho t tính c a enzyme, s y ch ph m thô này nhi t đ C, ể ữ ạ ế ẩ ủ ấ ở ệ ộ 30-40

- Nghi n m n: ch ph m enzyme thô đ

10%. đ m sau s y là ộ ẩ ấ

c nghi n v i cát và b t ế ẩ ề ị ượ ề ớ ộ th chạ anh.

- Trích ly: sau khi nghi n, dùng n

Cát và b t th ch anh đ c r a s ch, s y khô tr ạ ộ ượ ử ạ ấ c.ướ

cho 4-5lít ề ướ ể c đ trích ly. C 1lít enzym thô, ứ

- L c: d ch sau trích ly l c b ng l c ti p

c, khu y nh và sau đó l c l y n ướ ọ ấ d ch. ẹ ấ ị

ọ ế tuy n.ế ọ ằ ọ ị

Nhóm 6 Trang 17

- K t t a enzyme: k t t a đ

c th c hi n b ng ethanol ph i làm l nh ế ủ ế ủ ượ ự ệ ằ ả ạ cả

dung d ch enzym thô và c nh ng tác nhân k t t a đ tránh làm m t ho t ế ủ ạ tính ữ ể ấ ả ị

ả ế ứ t enzym.Khi đ ch t làm k t t a enzym vào dung d ch enzym thô ph i h t s c ổ ấ ế ủ ị ừ từ

ng bi n tính. Nhi 3-10 o C và dùng 2lít ethanol cho 1lít đ tránh hi n t ể ệ ượ ế t đ t ệ ộ ừ

- Enzyme thu đ

enzyme.

c là 1 h n h p nhi u enzyme khác nhau nh : ượ ư amylase, ề ợ ỗ

proteinase, cellulase… Do đó, ph i ti n hành s c ký l c gel đ thu đ ể ế ả ắ ọ cượ

enzyme amylase. Gel s d ng là Sephadex G200. ử ụ

- S y: s n ph m sau s c ký đ ẩ

nhi t đ 30-40 o C đ b o đ m ấ ả ắ c s y ượ ấ ở ệ ộ ể ả ả ho tạ

tính cho enzyme, đ m s n ph m là 5%. ộ ẩ ẩ ả

4.5. uƯ và nh cượ đi mể c aủ ph ngươ pháp này:

a. u Ư đi mể

Quy trình công ngh th ng không ph c t p. L ng enzyme đ c ệ ườ ứ ạ ượ ượ t oạ thành từ

- Ch ph m enzyme thô ( bao g m thành ph n môi tr

nuôi c y b m t th ấ ề ặ ườ ng cao h n r t nhi u so v i nuôi c y ề ơ ấ ấ chìm. ớ

ng sinh ế ẩ ầ ồ ườ kh iố VSV,

- Nuôi c y b m t không c n s d ng nhi u thi

enzyme và n ướ c ). Sau khi thu nh n r t d s y khô và d b o ậ ấ ễ ấ ễ ả qu n.ả

t b ph c t p, do đó ấ ề ặ ầ ử ụ ề ế ị ứ ạ vi cệ

v n hành công ngh cũng nh vi c đ u t ệ ậ ư ệ ầ ư ừ ơ ố v a đ n gi n v a không t n ả ừ

-

kém.

Trong tr , r t d x lý. Môi tr ườ ng h p b nhi m các VSV l ễ ợ ị ạ ấ ễ ử ườ ng

ng tĩnh, không có s xáo tr n nên khu v c nào b nhi m ta đ c ặ là môi tr ườ ự ự ễ ộ ị

ch c n ỉ ầ lo i ạ b ỏ khu v c đó kh i toàn b kh i nuôi ộ ố ự ỏ c y.ấ

b. Nh c ượ đi m:ể

Ph ph ng pháp này ươ ng pháp này t n khá l n di n tích cho nuôi c y. Trong ệ ấ ớ ố ươ

VSV phát tri n trên b m t môi tr ng nên c n nhi u di n ề ặ ể ườ ệ tích ề ầ

4.6. Các nhả h ngưở đ nế ch tấ l ngượ enzyme:

ng các ngu n Nit dinh d ng: a. nh h Ả ưở ồ ơ ưỡ

Nhóm 6 Trang 18

Ngu n dinh d tr ng dinh ồ ưỡ ng Nito h t s c quan tr ng. Khi chu n b môi ọ ế ứ ẩ ị ườ

ng đ nuôi n m m c i d ưỡ ố Asp.oryzae đ t o enzym α-amylase, ng ể ạ ể ấ ườ ta dùng

mu i vô c Natri Nitrat là ngu n Nit dinh d ng đ nuôi nhi u lo i ơ ồ ố ơ ưỡ ợ ạ ạ n m ấ s i t o ề ể

α-amylase. Hàm l ng th ng dùng là 0.91% Natri Nitrat và ượ ườ Amoni Nitrat có hi uệ

qu h n so v i các mu i khác( Kali Nitrat, Magie Nitrat, Amoni Sunfat…) ả ơ ớ ố

Cho ngu n Nit nh t đ nh vào môi tr ng có th kích thích t ng ồ ơ ấ ị ườ ể ổ h pợ

amylase này và c ch t ng h p amylase khác ế ổ ứ ợ

B ng nh h

ng c a ngu n Nito t

i sinh t ng h p các

enzyme

ả ả

ồ

ớ

ợ

ổ

ủ ưở amylase

ngày

ạ ộ

Ngu nồ Nito

ngượ mu i, % theo

N

Li u ề l ố

Ho t đ ng enzyme sau 6 ố ớ 100ml nuôi đ i v i

α-amylase

Glucomyla se

0.3

145

8000

NaNO 3

0.15

26

3300

NaNO 3

(NH

0.15

-

-

) 4

SO 2

2

NH

0.15

98

4100

NO 4

3

Nhóm 6 Trang 19

NH

0.3

45

4900

NO 4

3

NH

0.3

5.5

8000

PO H 2 4

4

- Amino acid có th đ ng th i v a là ngu n cacbon, ngu n nito v a

ng c a amino acid: b. nh h Ả ưở ủ

ờ ừ ể ồ ừ là ngu nồ ồ ồ

- M t s amino acid riêng r (glutamic acid, aspatic acid...) đóng vai

năng l ng. ượ

trò vô cùng ộ ố ẻ

quan tr ng trong trao đ i amino acid, c th là sinh t ng h p ụ ể ợ nhi u ề amino acid khác ổ ọ ổ

- Nhi u amino acid tham gia vào thành ph n c a các vitamin tan

trong quá trình chuy n amine hóa. ể

trong n ầ ủ ề ướ ư c nh :

pantotenic acid, biotin, folic acid,…các vitamin này có ý nghĩa sinh h c r t l n. Ngoài ra ọ ấ ớ

bào m t s vi sinh v t s t ng h p ARN trong t ự ổ ợ ế ộ ố ậ ph ụ thu c vào s có m t c a amino ự ặ ủ ộ

- Amino acid có tính đ c hi u c a s c m ng và ki m ch sinh ủ

acid trong môi tr ng nuôi. ườ

ự ả ứ ề ế ệ ặ t ng ổ h pợ

enzyme. M t s amino acid kích thích và làm tăng c ng sinh t ng ộ ố ườ ổ h p ợ các enzyme

amylase, m t s l thì không có nh h ộ ố ạ i có tác d ng c ch ng ụ ứ ế ượ c và m t s khác ộ ố ả ưở ng

gì c .ả

ng c a ngu n khoáng dinh ng: c. nh h Ả ưở ủ ồ d ưỡ

- Mg

2+ ng t i đ b n nhi t c a enzyme. Thi u MgSO có nh h ả ưở ớ ộ ề ệ ủ ế s ẽ có nhả 4

ng x u đ n s t ng h p m i amylase b i n m s i. khi đó s t ng h ưở ế ự ổ ở ấ ự ổ ấ ọ ợ ợ h p ợ α-amylase

- Phospho c n đ t ng h p các h p ph n quan tr ng c a sinh

i u c a mu i này cho t ng h p b c ch hoàn toàn. N ng đ t ị ứ ộ ố ư ủ ợ α- amylase là 0.05%. ế ồ ổ ố

ể ổ ủ ầ ầ ợ ọ ợ ch t ấ (nucleic

phospholipide acid) và nhi u coenzyme, đ ng th i đ phosphoryl hóa glucide trong quá ờ ề ề ồ

trình oxy hóa sinh h c. phospho nh h ng tr c ti p t i ả ọ ưở ậ ự ế ớ sinh s n c a n m s i, do v y ả ủ ấ ợ

mà tăng c ng t ng h p enzyme. Các mu i ng đ c dùng v i n ng đ ườ ố phospho th ổ ợ ườ ượ ớ ồ ộ

Nhóm 6 Trang 20

- Canxi c n cho t ng h p và n đ nh α-amylase ho t đ vì nó là c u t ị

cao t i 0.15M. Ho t đ c a α-amylase tăng cao khi có 0.1% KH PO ớ ạ ộ ủ . 4 2

ạ ộ ấ ử không thể ầ ổ ổ ợ

thi u c a enzyme này. Canxi còn có tác d ng b o v amylase kh i tác ủ ụ ệ ế ả ỏ d ng ụ c aủ

protease. Mu n tích lũy nhi u α-amylase c n có l ng Ca trong môi tr ng là 0.01- ề ầ ố ượ ườ

- L u huỳnh kích thích s t o amylase. L u huỳnh v i hàm l

0.05%.

ng 0.04g/ml môi ự ạ ư ư ớ ượ

tr ng là s thích h p ườ ợ nh t.ấ ự

Ngoài các y u t đa l ng c n chú ý t i các y u t vi l ế ố ượ ầ ớ ế ố ượ ng. Ch ng h n: ẳ ạ coban,

gây c ch s t ng h p enzyme amylase nh : đ ng, k m…và các y u t ẽ ế ố ế ự ổ ư ồ ứ ợ thủ y ngân,

…

4.7. Các y uế t iố nhả h ngưở đ nế quá trình lên men:

tr ng: a. Đ m môi ộ ẩ ườ

T t nh t cho s hình thành enzyme c a n m m c ủ ấ ố Asp.oryzae là 55-60%. Đ ộ m ẩ môi ự ấ ố

tr là kho ng 45% nên c n gi ườ ng thích h p cho s hình thành bào t ự ợ ử ả ầ ữ cho đ m môi ộ ẩ

tr ng không b gi m trong quá trình phát tri n. nh h ng m trong quá ườ ể Ả ị ả ưở c a ủ vi c gi ệ ữ ẩ

trình sinh tr ng t i s t o α-amylase c a ng pháp b ưở ớ ự ạ ủ Asp.oryzae nuôi b ng ph ằ ươ ề m t:ặ

B ng: nh h ng c a vi c gi m trong quá trình sinh tr ng t ả ả ưở ủ ệ ữ ẩ ưở ớ ự ạ α- i s t o

amylase c a Asp.oryzae nuôi b ng ph ng pháp b ủ ằ ươ ề m tặ

Nhóm 6 Trang 21

20 giờ 34 giờ 42 giờ

Ph ngươ

án thí

nghi mệ

Ho t ạ độ Ho t ạ độ Ho t ạ đ ộ amylase Độ Độ Độ

ng khô amylase v iớ amylase v iớ v i ớ canh tr ườ mẩ mẩ mẩ

canh tr canh tr ngườ ngườ % % %

khô khô

27.8 15.0 23.8 18.0 22.0 20.5 Khay để

hở

Khay đ yậ 46.4 20.4 42.4 32.9 42.4 36.7

n pắ

Đi u này c n s c n thi m cho môi tr ng ầ ự ầ ề ế t ph i gi ả ữ ẩ ườ ở ứ ộ t m c đ i ố thích. C nầ

thông khí liên t c trong su t th i kì sinh tr ng c a n m m c và còn ph thu c vào ụ ố ờ ưở ủ ấ ố ụ ộ

kích th c, chi u dày c a l p môi tr ng nuôi. ướ ủ ớ ề ườ

b. Đ m t ng đ i c a không khí: ộ ẩ ươ ố ủ

Đ m cho phép t 80% tr lên đ n m c bão hòa t c là 100% W đ u thích ộ ẩ ừ ứ ứ ế ề ở h pợ

cho n m m c phát tri n. trong phòng nuôi c n gi cho đ m không khí ể ầ ấ ố ữ ộ ẩ bão hòa để

tránh cho môi tr ng kh i b ườ ỏ ị khô.

Nhóm 6 Trang 22

ng c a không khí : Asp.oryzea phát tri n bình th ng khi n ng đ CO c. nh h Ả ưở ủ ể ườ ồ ộ 2

trong không khí đ t ạ 8%

d. nh h Ả ưở ng c a nhi ủ ệ độ: t

Nhi t đ nuôi cũng là m t y u t ệ ộ ộ ế ố ế ứ h t s c quan tr ng đ i v i s ọ ố ớ ự sinh tr ngưở

t c a ch ng n m m c này và s t o thành các enzyme amylase. Nhi ủ ự ạ ủ ấ ố ệ đ ọ thích h p cho ợ

t đ do o C. Nhi s phát tri n và hình thành enzyme là 28-32 ự ể ệ ộ n m ấ m c t a ra môi ố ỏ

tr ng có th nóng lên 40 o C ho c h n. Do v y c n g i t đ môi tr ườ ể ậ ầ ữ cho nhi ặ ơ ệ ộ ườ ng

o không xu ng d C. ố ướ o C và không cao h n ơ 36 i 27

ng th i gian nuôi n m e. nh h Ả ưở ấ m cố : ờ

H u h t các ch ng n m m c Asp.oryzea có ho t đ ng c c đ i c a amylase ự ạ ủ ầ ế ạ ộ ủ ấ ố ở

th 30-38, r i sau đó là c c đ i c a protease gi kho ng gi ả ờ ứ ự ạ ủ ồ ở ờ ứ 36-42. th

thích h p cho Asp.oryzae là môi tr ng f. nh h Ả ưở ng c a pH: ủ ợ ườ ả acid y u kho ng ế

5,5-6,5.

4.8. M tộ số thi tế bị sử d ngụ trong quá trình s nả xu tấ enzyme

a. Máy s yấ phun s ngươ

dung Công d ngụ : S y và t o h t t ấ ạ ừ ạ d chị

Nhóm 6 Trang 23

Thông s k thu t máy phun

ố ỹ

ậ

ngươ s

2L/h

Năng su tấ

Đ hòa tan d ch

phun

30%

ộ

ị

Đ m s n

3-7%

ộ ẩ

ả ph mẩ

H s thu h i ch t

=>60%

ệ ố

ấ r nắ

ồ

Nhi

t đ s y (trong bu ng

80 - 90°C

ệ ộ ấ

ồ

s y)ấ

9KW

Công su t đi n tr ấ

ở nhi

ệ

tệ

Motor đĩa phun

1HP, 2800v/ph

Motor gi m t c b m nhu

40W, t s truy n 1/36,

3pha

ố ơ

ả

đ ngộ

ỉ ố

ề

Motor khí nén

Motor tr c khu y d ch thùng ấ

ụ

ị

khu yấ

T c đ đĩa

phun

Vô c p 0 - 25.000

v/ph

ố ộ

ấ

T c đ b m nhu

Vô c p 0 - 40

v/ph

ố ộ ơ

đ ngộ

ấ

Công su t Motor qu t

3HP, 2800v/ph

ạ hút

ấ

Đi n áp s

220/380V, 3 pha

ử d ngụ

ệ

Kích th

D166x R110 x C225 (cm)

cướ

Nguyên lý ho tạ đ ngộ cơ : b nả

Máy s y phun li tâm t c đ cao chuyên dùng trong s y cao Đông y là ố ộ ấ ấ

ng d ng c a công ngh s y khô phun ki u li tâm trong s y nguyên li u ứ ệ ấ ệ đ cặ ụ ủ ể ấ

tán đ nh, t c là s d ng b phun li tâm t c đ cao làm nguyên li u b phân ị ố ộ ệ ị ử ụ ứ ộ

thành d ng s ng mù, ti p xúc đ y đ v i không khí nóng và đ ạ ươ ầ ủ ớ ế ượ ấ khô c s y

trong th i gian r t nhanh, t o ra thành ph m có d ng b t m n. Máy s y phun ấ ẩ ạ ấ ạ ờ ộ ị

Nhóm 6 Trang 24

ly tâm t c đ cao chuyên d ng cho thu c cao l ng Đông y là thi t b s y ố ộ ụ ố ỏ ế ị ấ phun

chuyên dùng, gi i quy t v nđ s y khô thu c cao và thu d ch chi t th c ả ế ấ ề ấ ố ị ế ự v tậ

trong Đông y, thi t b này đã gi i quy t đ ế ị ả ế ượ cnh ng v n đ t n t ấ ề ồ ạ ủ d ngạ i c a ữ

máy s y phun li tâm thông th ng. Các h n ch c a m y s y khô phun li tâm ấ ườ ấ ấ ế ủ ạ

LPG: t c đ cao ố ộ

-V t li u bám trên thành ng năng su t t o b t ậ ệ ấ ạ ộ th p.ấ ố

-V t li u bám trên thành trong m t th i gian dài, gây bi n ậ ệ ế ch t.ấ ộ ờ

-Khó v sinh, không phù h p v i yêu c u ợ ớ ầ GMP. ệ

-Công su t đ u ra th p: v i các máy s y LPG-150 ch có th cung ấ ầ ể ấ ấ ớ ỉ c pấ

m c 50 đ n 60 kg/h. ứ ế

Thi t b c b n đã gi i quy t đ ế ị ơ ả ả ế ượ ấ c nh ng h n ch c a các máy s y ế ủ ữ ạ

cùng lo i xu t hi n tr ệ ạ ấ ướ c đó, nguyên li u sau khi s y khô có màu đ p, không ấ ẹ ệ

c a đ n v s d ng. Thi b ị bi n ế ch t, nâng cao hi u qu kinh t ệ ấ ả ế ủ ơ ị ử ụ ế ị ủ t b c a

-

chúng tôi có nh ng thu n l ậ ợ sau: i ữ

Có b l c không khí 3 c p, l ấ ượ ộ ọ ng khí đ a vào đ t yêu c u c p ạ ầ ấ 300.000. ư

- Có b ph n gi ộ

i nhi t vách lò, gi nhi t đ vách lò m c ậ ả ệ ữ ệ ộ ở ứ 80OC, nguyên li uệ

- Th tích t ng th b ng 3.5 l n lò phun li tâm theo tiêu chu n ầ

trong th i gian d ng l i trên vách lò cũng không b ừ ờ ạ ị cháy.

- Có b ph n x i r a m nhanh, thích h p v i yêu c u s n xu t

ể ằ ẩ LPG. ể ổ

ầ ả ố ử ấ nhi uề ậ ộ ở ớ ợ

lo i s n ạ ả ph m.ẩ

Nhóm 6 Trang 25

- Ph n kh b i thi

ử ụ ầ ế ế t k kh b i d ng m, ử ụ ạ ẩ b iụ

không thoát ra ngoài, phù h p yêu c u b o v ệ môi ả ầ ợ

- Có b quét không khí cho hi u qu khi n ng

tr ng. ườ

- Cung c p 2 b phun s

i s d ng hài lòng. ệ ế ả ộ ườ ử ụ

- Đi u khi n b ng PLC, h th ng ch

ng, đi u t c b ng bi n ấ ộ ươ ề ố ằ ế t n.ầ

ng trình đi u khi n có màn ể ằ ệ ố ề ươ ể ề hình hi n thể ị

- Dùng không khí khô khép kín

(l a ch n).Có b ph n x i ộ ậ ố r a.ử ự ọ

Nhóm 6 Trang 26

b. Máy nghi nề siêu m nị khí nén:

Sơ đồ hệ th ngố

1 、Máy nén khí 2 、Bu ng tích áp 3 ồ 、Máy s y ấ khí

Nhóm 6 Trang 27

4 、Máy nghi n QYF 5 ề 、Tách s n ả ph mẩ

6 、Thu s n ph m 7 ả ẩ 、Qu t ạ hút

-

Đ cặ tính

- Kh năng nghi n đ t đ m n d =

ng d ng nghi n các nguyên li u có đ c ng d Ứ ộ ứ ụ ệ ề ướ ấ 9. i c p

- Trong quá trình không b l n t p ch t do b n thân nguyên li u t

2~15um ề ạ ộ ị ả

ị ẫ ạ ệ ự va đ p.ậ Trong ả ấ

- Khí nén nghi n có th dùng lo i khí tr nh m tránh cháy n ô xi hóa

nhi quá trình nghi n không sinh ề t.ệ

ề ể ạ ằ ơ ổ đ iố

v i m t s nguyên li u đ c ớ ộ ố ặ thù. ệ

Nguyên lý ho tạ đ ngộ

Máy nghi n khí nén dùng lu ng khí t c đ cao tác đ ng nghi n ề tán nguyên li uệ ề ồ ố ộ ộ

b t d ng khô. H th ng máy bao g m đ u nghi n, b phân ly, ộ ạ ệ ố ề ầ ồ ộ b ộ tr c vít ti p li u, khi ế ụ ệ

máy ho t đ , nguyên li u đ c đ a vào trong ạ ộ ệ ượ ư bu ng ồ nghi n, t ề ạ ặ i đây, nguyên li u g p ệ

lu ng khí t c đ cao và h t nguyên li u t ệ ự va đ p l n nhau v v n thành các h t nh ậ ẫ ỡ ụ ạ ạ ộ ố ồ ỏ

h n. Sau đó b phân ly làm nhi m ơ ệ v ụ tách các h t nh , còn l ạ ộ ỏ ạ ạ ế ụ i h t to h n v n ti p t c ẫ ơ

đ i buông c l u l ượ ư ạ nghi n.ề

ngỨ d ngụ

Máy đ c ng d ng r ng rãi cho nhi u lo i nghuyên li u khác nhau trong các ngành ượ ứ ụ ề ệ ạ ộ

công nghi p: khoáng ch t pnonm etallic ores, talcum, barite, kaolin, quartz, graphite fire ệ ấ

retardant materials, high-grade grinding media, chemical, smelt, pharmacy, traditional

Chinese medicine, agricultural chemical and ceramics, và cho nhi u lo i nguyên li u khác ệ ề ạ

n a.ữ

Thông số kỹ thu tậ cơ b nả

QỲF-150 QYF-260 QYF-400 QYF-600 QYF-720 Tên/ký hi u ệ máy

Nhóm 6 Trang 28

Năng su t(kg/h) ấ 5~100 50~200 80~380 200~500 400~1000

Tiêu hao khí nén 3 6 10 20 40

(m3/ph)

Áp l c khí nén ự 0.8~1 0.8~1 0.8~1 0.8~1 0.8~1

làm vi c (Mpa) ệ

Kích c nguyên ỡ li uệ 60~325 60~325 60~325 60~325 60~325

(mesh)

Kích c s n ỡ ả ph mẩ 0.5~15 0.5~15 0.5~15 0.5~15 0.5~15

(Micron)

Năng l ng( Kw) 40 60 100 188 380 ượ

Ủ PH N Ầ 5: VAI TRÒ VÀ NG D NG C A

Ứ

Ụ

ENZYME AMYLASE

5.1. Vai trò

Enzyme amylase đóng vai trò ch ch t trong các quá trình ch bi n và ủ ố ế ế b o ả qu nả

các s n ph m th c ph m. Quá trình x y ra hàng lo t các bi n đ i sinh ự ế ả ạ ả ẩ ẩ ổ h c ọ mà chúng

đ c xúc tác t ượ ự nhiên b i enzyme b n th hay do nhà công ngh ể ệ đ a ư vào đ đ t đ ể ạ ượ c ả ở

m c đích đ ề ra. ụ

Enzyme amylase có th kh c ph c khi m khuy t t nhiên c a ế ự ụ ể ế ắ ủ nguyên li u. Các ệ

ng v dinh d ng, thành ph n hóa s n ph m nông s n có ch t l ả ấ ượ ẩ ả ề ưỡ ầ ấ ả h c, ọ tính ch t c m

quan ph thu c nhi u vào gi ng, lo i nông s n, đi u ki n ố ệ canh tác, đi u ki n thu hái ề ụ ề ề ệ ạ ả ộ

Nhóm 6 Trang 29

ng c t o ra t ấ l và v n chuy n, đi u ki n b o qu n. Do v y ch t ể ề ệ ả ậ ậ ả ượ s n ph m đ ả ẩ ượ ạ ừ

nguyên li u dao đ ng r t l n. Trong th c t ấ ớ ự ế ế ch t ấ l n u ệ ộ ượ ng nguyên li u quá kém ệ

ng i ta ph i đi u khi n các ph n ng xúc tác ườ ả ứ ề ể ả ầ b i ở enzyme đ t o nên các thành ph n ể ạ

thi u h t trong nguyên li u đ a vào ệ ư ế ụ s n xu t. ả ấ

Ví d : Trong s n xu t bia, nguyên li u chính là malt đ i m ch. Đ ấ ể kh c ắ ph c malt ch t ụ ụ ệ ạ ạ ả ấ

ng lên l ượ ng kém (malt không có kh năng chuy n hóa h t tinh ả ể ế b t ộ thành dextrin, đ ườ

men…), ng i ta th ườ ườ ng các ch ph m enzyme ế ẩ thủ y phân này.

Enzyme amylase nâng cao giá tr th ng ph m c a nguyên li u. ị ươ ệ Trong th c t ự ế có ủ ẩ

ng ph m th p. r t nhi u các nguyên li u nông s n có giá tr th ệ ấ ị ươ ề ả ấ Sau khi đ ẩ ượ ể c chuy n

hóa b i tác d ng c a enzyme thì giá tr th ị ươ ủ ụ ở ng ph m cao ẩ ể h n ơ r t nhi u, chúng có th là ề ấ

các s n ph m không nh ng có giá tr dinh d ng cao mà còn ph c v đ ữ ả ẩ ị ưỡ ụ ụ ượ ụ c cho các m c

đích khác ngoài th c ph m nh y ư h c...ọ ự ẩ

Ví d : Trong công nghi p ch bi n tinh b t, m c đích c a nhà máy ế ế ụ ụ ủ ệ ộ ộ ch ế bi n tinh b t ế

là chuy n hóa tinh b t t ng cao, ộ ừ ộ ợ m t h p ch t có phân t ấ ể l ử ượ h ệ s h p thu kém, giá ố ấ

tr th ng ph m th p thành các s n ph m m i có h s ị ươ ạ ệ ố h p ấ thu cao h n, đa d ng ả ẩ ẩ ấ ớ ơ

ng ph m cao, ng d ng nhi u trong h n , giá tr th ơ ị ươ ứ ụ ề ẩ ả công nghi p ch bi n các s n ế ế ệ

ph m khác. S d ng ph ng pháp enzyme ngoài ử ụ ẩ ươ m c ụ đích yêu c u c a nhà náy còn ủ ầ

t o ra nhi u s n ph m có giá tr cao ạ ề ả ẩ ị nh ư Maltodextrin (là ch t ph gia đ ch tác ể ế ụ ấ

các s n ph m th c ph m cho tr ự ẻ em, th c ph m truy n tr c ti p cho bênh nhân Dùng ự ế ự ề ẩ ả ẩ ẩ

làm tác nhân t o c u trúc, ạ ấ t o ạ đ đ c, đ nh t cho n ộ ặ ộ ớ ướ ố ả c s t, ch t k t dính cho s n ấ ế

xu t th c ăn chính. ứ ấ ố Ngoài ra con có kh năng t o gel thu n ngh ch có c u trúc gi ng ả ạ ậ ấ ị

ch t béo: thay ấ th ế ch t béo trong các s n ph m b , m g y.), Socbitol (có kh năng ơ ỡ ầ ả ẩ ả ấ

gi c n ữ ướ cao t o đ đ c sánh cho m t ong, có đ ng t nh nên s d ng nhi u mà ử ụ ộ ặ ẹ ề ậ ạ ộ ọ

ra không c m ả th y khó ch u và có đ nh t th p nên d thao tác trong s n xu t. Ngoài ấ ễ ả ấ ấ ộ ớ ị

Socbitol còn t o ph c v i kim lo i n ng đ c i thi n vi c b o qu n các ạ ặ ể ả ứ ệ ệ ả ả ạ ớ s n ả ph mẩ

béo. Socbitol tinh th có th hòa tan trong n c r t l n, có kh năng ể ể ướ ấ ớ ả t o ạ c m giác mát ả

nên đ c dùng đ s n xu t k o m t, th c ăn kiêng cho ng i ng vì ượ ấ ẹ ể ả ứ ứ ườ b ị b nh đái đ ệ ườ

không làm tăng l ng glucose trong máu sau khi ăn.), Manitol (đ ượ ượ ử ụ ủ ế c s d ng ch y u

làm ch t t o ng t không hút n c, có giá c b sung vào các ấ ạ ọ ướ tr ị h p thu th p nên đ ấ ấ ượ ổ

lo i th c ph m ch c năng. Bên ự ứ ạ ẩ c nh ạ Manitol có tác đ ng phá h y răng th p nên đ ủ ấ ộ ượ c

Nhóm 6 Trang 30

không đ ng). dùng làm k o cao su ẹ ườ

Enzyme amylase là công c trong quá trình chuy n hóa công ngh . ệ Trong các nhà máy ụ ể

c s d ng nh m t công ch bi n th c ph m thì enzyme đ ẩ ế ế ự ượ ử ụ ư ộ c ụ c a toàn b quá trình ủ ộ

chuy n hóa ho c là toàn b quá trình chuy n hóa ể ể ặ ộ ế trong dây chuy n ch bi n. N u ề ế ế

thi u s có m t c a nó thì quá trình ch bi n ế ế không thành công. ế ự ặ ủ

5.2. ng Ứ d ng c a enzyme amylase trong s n xu t m t tinh b t ộ ụ ủ ả ấ ậ

ng d ng c a enzyme trong s n xu t sirup Ứ ụ ủ ả ấ

Các nguyên li u chúa tinh b t không ch là ngu n th c ph m quan tr ng mà còn ỉ ự ệ ẩ ộ ồ ọ

là ngu n nguyên li u t o ra nhi u lo i trh c ph m khác nhau. ề ệ ạ ự ạ ẩ ồ

2 và vi khu n lactic đ h t tinh b t m m, ra kh i kh i b t b ng ly tâm.

ng d ng trong s n xu t siro và các s n ph m ch a đ ng phôi b p đ ứ ứ ườ ụ ả ẩ ả ấ ắ ượ ử c x lí

b ng SO ằ ố ộ ằ ể ạ ề ẩ ộ ỏ

Enzyme amilase ch đ c s d ng sau khi tinh b t hòa vaò n c. ỉ ượ ử ụ ộ ướ

Theo công ngh trên , dung d ch tinh b t b p đ c đi u ch nh pH=6 và đ ộ ắ ượ ệ ị ề ỉ ượ ồ c h

hóa nhi t đ cao và đ ng pháp liên t c. giai doa n này, ở ệ ộ ượ c th c hi n theo ph ệ ự ươ ụ Ở ạ

ng i ta cho m t l ườ ộ ượ ệ ng nh α-amylase đ d ch tinh b t có đ nh t th p, tránh hi n ộ ớ ể ị ấ ỏ ộ

ng cháy khét. t ượ

Ti p theo ng i ta cho l ng enzyme còn l i vào. Đây là giai đo n đ ế ườ ượ ạ ạ ườ ấ ng hóa r t

m nh đ đ t đ c giá tr DE (dextrose equivalent) 15-20. Trong công ngh đ ng hóa ể ạ ượ ạ ệ ườ ị



liên t c, th i gian đ đ t đ c DE 15-20 ph i m t 2 gi ể ạ ượ ụ ờ ả ấ . ờ

Quá trình chuy n hóa tinh b t thành siro fructose ể ộ

o

Ngoài tinh b t b p, ng ộ ắ ườ ộ i ta còn s d ng tinh b t khoai tây, tinh b t ử ụ ộ

mì, tinh b t s n( khoai mì). Tùy theo ngu n nguyên li u tinh b t mà ng i ta áp ộ ắ ệ ồ ộ ườ

d ng k thu t khác nhau cho phù h p. ụ ậ ợ ỹ

o

Enzyme đ ượ ử ụ ả c s d ng trong công ngh s n xu t siro fructose ph i ệ ả ấ

là nh ng enzyme ch u nhi t. Nh ng enzyme này th ng đ ữ ị ệ ữ ườ ượ ẩ c thu nh n th vi khu n ừ ậ

Bacillus licheniformis, Bacillus stearothermophilus. Ngoài ra, ng ườ ử ụ i ta còn s d ng

amylase t nhi u vi sinh v t khác nhau ừ ề ậ

o

ạ ộ Đ c đi m quan tr ng nh t c a enzyme amylase là chúng ho t đ ng ấ ủ ể ặ ọ

pH g n trung tính (PH = 6). ở ầ

Nhóm 6 Trang 31

Nhóm 6 Trang 32

Hình: Quy trình s n xu t siro fructose ả ấ

o

ng hóa đong vai trò r t quan tr ng. Trong đó, giai đo n dich hóa và đ ạ ườ ấ ọ

Các giai đo n này th ạ ườ ấ ng quy t đ nh các giai đo n sau và quy t đnhj đ n ch t ế ị ế ế ạ

ng s n ph m. l ượ ẩ ả

o

c trên th gi i có s Trong công ngh s n xu t siro fructose, nhi u n ấ ệ ả ề ướ ế ớ ử

d ng enzyme c đ nh amyloglucosidase và pullulanase. ụ ố ị

0 C và hàm l

o

Ph ng pháp này th nhi t đ 60 ươ ườ ng th c hi n ự ệ ở ệ ộ ượ ng d ch ị

ch t khô trong d ch kho ng 30-35%. ấ ả ị

o

Các đ c tính c b n c a công ngh s n xu t siro fructose b ng enzyme ệ ả ơ ả ủ ằ ấ ặ

c trình bày trong b ng 5.5 c đ nh d ố ị ượ ả

Đ c đi m nay giúp ta th c hi n các quá trihf đ ng hóa r t d dàng. Đ c đi m k ự ệ ể ặ ườ ấ ễ ể ặ ỹ

c trình bày trong b ng sau: thu t c a t ng công đo n s n xu t siro fructose đ ạ ả ậ ủ ử ấ ượ ả

B ng : Đi u ki n chuy n tinh b t thành đ ể ệ ề ả ộ ườ ng trong công ngh s n xu t siro fructose ệ ả ấ

Stt Các công Hàm Nhi PH Hàm l Ch sỉ ố t đệ ộ ngượ

DE (oC) đo nạ ngượ l

Nhóm 6 Trang 33

1 Chuy nể

hóa tinh

b tộ

o

α- amylase( 0.01- D chị

0.02) 2.5 5.5-6.5 50-100 105- hóa l n 1ầ

α- amylase( 0.1- 115

0.2)

o

15-20 90-95 5.5-6.5 50-100 D chị

hóa l n 2ầ

2 Đ ng hóa Amyglucosidase 98-99 55-65 4-4.5 50-100 ườ

(0.1)

3 Isomer hóa Glucoseisomerase 41% 55-60 7-8 2 25-100

fructose

55-95% 4 Làm giàu

fructose fructose

Ngoài công ngh s n xu t siro fructose t nguyên li u ban đ u là b t ngô ra, ệ ả ấ ừ ệ ầ ộ

ng i ta còn ti n hành quá trình isomer hóa glucose đ s n xu t siro fructose. Quá trình ườ ể ả ế ấ

isomer đ c ti n hành nh sau ượ ế ư

Nhóm 6 Trang 34

 Ứng d ng trong s n xu t glucose

ụ ấ ả

Nhóm 6 Trang 35

Chúng ta đã bi tinh b t có th thu đ c các s n ph m v t đ ng khác nhau khi t t ế ừ ể ộ ượ ậ ườ ẩ ả

th y phân tinh b t b ng acid cũng nh b ng Enzym amylase s thu m t. m t glucose ộ ằ ư ằ ủ ẽ ậ ậ

hay m t malttose th ng đ ậ ườ ượ ử ụ ả c s d ng dùng trong bánh k o và trong s n xu t các s n ẹ ả ấ

ph m ăn kiêng cho tr em và ng i b nh. ẻ ẩ ườ ệ

Hi n nay nhi u n c nh : Nh t, M …đã s n xu t glucose đu t ề ướ ệ ư ậ ả ấ ỹ ừ ộ ằ tinh b t b ng

ứ enzyme glucoamylase, nh ng trong các ch ph m enzyme glucoamylase luôn luôn ch a ế ẩ ư

ế c glucozyltranferase do đó s làm gi m tính ch t c a glucose, làm cho glucose khó k t ả ấ ủ ẽ ả

tinh và nh h ả ưở ng x u đ n ch t l ế ấ ượ ấ ng th c ph m. vì v y t ầ ậ ố ơ ế ọ t h n h t là nên ch n ự

ằ nh ng ch ng n m m c không t o ra. Glucozyltransferase (ta có th h p ph nó b ng ể ấ ủ ữ ụ ạ ấ ố

đ t sét chua ho c b ng cách kh ho t tính c a nó b ng acid ho c ki m). ấ ử ạ ặ ằ ủ ề ằ ặ

ề Glucoamylase b n trong m t kho ng pH r ng, nh ng n m m c ch a nhi u ữ ứ ề ấ ả ộ ộ ố

glucoamylase nh A.awarnor, Rhizopus,… đ c bi t là Rhizopus ư ặ ệ ở Nh t đã s n xu t ch ả ậ ấ ế

 S n xu t maltodextrin

glucoamylase t canh tr ng b m t c a n m m c này ừ ườ ề ặ ủ ấ ố

ả ấ

C u t o maltodextrin: t 4-20, đ c tính maltodextrin ph ấ ạ ừ 3-19 đ n v glucose, DE t ị ơ ừ ặ ụ

thu c DE. Maltodextrin th ộ ườ ng có đ nh t cao, s n ph m có th d ng b t hay dung ẩ ể ạ ả ộ ớ ộ

ng đ d ch đ m đ c. Th ị ậ ặ ườ ượ ử ụ c s d ng t o màng m ng d phân h y đ b c k o, trái ễ ủ ể ọ ẹ ạ ỏ

cây; t o hình, làm ch t tr s y, làm ch t k t dính, t o v ng t nh . ẹ ấ ợ ấ ấ ế ị ọ ạ ạ

Nhóm 6 Trang 36

Nhóm 6 Trang 37

 M t s s n ph m t

ộ ố ả ẩ ừ ậ m t tinh b t ộ

Nhóm 6 Trang 38

Tài li u tham kh o

ệ

ả

1. Nguy n Đ c L ễ

ng, công ngh vi sinh t p 2 – vi sinh v t h c công nghi p ứ ượ ậ ọ ệ , nhà ệ ậ

2.

xu t b n ĐHQG TP. H Chí Minh. ấ ả ồ

ng d ng công ngh sinh h c trong Công ngh Th c ph m ng ĐHCNTP TP. Ứ ầ , tr ụ ự ệ ệ ọ ườ

3. Tailieu.vn

4. www.google.com

H Chí Minh, năm 2014. ồ

Nhóm 6 Trang 39