ỨNG DỤNG CỦA NHÓM ENZYME CELLULASEENZYME CELLULASE

L/O/G/O
ỨNG DỤNG CỦA NHÓM
ỨNG DỤNG CỦA NHÓM
ENZYME CELLULASE
ENZYME CELLULASE
NHÓM 8
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
NỘI DUNG
NỘI DUNG
1
2
3
TỔNG QUAN VỀ CELLULASE
PHÂN LOẠI
CÁC ỨNG DỤNG
1. TỔNG QUAN VỀ CELLULASE
1. TỔNG QUAN VỀ CELLULASE
- Cellulase là một phức hệ enzyme có tác
dụng thủy phân cellulose thông qua việc thủy
phân liên kết -1,4-glucoside trong cellulose
- Con người và động vật không có khả năng
phân giải cellulose
- Đây là enzyme được ứng dụng rất rộng rãi,
chỉ đứng sau protease và amylase.
β
2. PHÂN LOẠI
2. PHÂN LOẠI
Phân loại theo cơ chế xúc tác

Endo-β-1,4-glucanase
EC 3.2.1.4
Enzyme cellulase
Exo-β-1,4-glucanase β -glucosidase
1,4- β-D-glucan-4-glucanohydrolase
EC 3.2.1.74
1,4- β-D-glucan cellobiohydrolase
EC.3.2.1.91
3. CÁC ỨNG DỤNG
3. CÁC ỨNG DỤNG
3.1. Trong công nghiệp giấy
3.1. Trong công nghiệp giấy
T
T
ẩy trắng
ẩy trắng
giấy
giấy
N
N
ghiền
ghiền
bột giấy
bột giấy
hóa học
hóa học
N
N
ghiền
ghiền

bột giấy
bột giấy
cơ học
cơ học
Giai đoạn nghiền cơ học
Giai đoạn nghiền cơ học
Người ta bổ sung enzyme endoglucanase
nhằm làm thay đổi nhẹ cấu hình của sợi
cellulose, từ đó làm tăng khả năng nghiền và
tiết kiệm 20% năng lượng.
Công đoạn giấy bẩn được đưa
Công đoạn giấy bẩn được đưa
vào ngâm và nghiền nát
vào ngâm và nghiền nát
Giai đoạn nghiền hóa học
Giai đoạn nghiền hóa học
Người ta còn bổ sung thêm enzyme
hemicellulase và peptinase nhằm phá vỡ lớp
vỏ ngoài của gỗ, giúp tăng cường khả năng
khuyếch tán của hóa chất vào bên trong gỗ,
nhằm làm tăng hiệu quả khử lignin.
Giai đoạn tẩy trắng giấy
- Đây là giai đoạn rất quan trọng trong sản
xuất giấy
- Trước đây, người ta thường sử dụng acid
HCl để tẩy trắng giấy
-Ngày nay, người ta thường sử dụng enzyme
cellulase trong giai đoạn tẩy trắng giấy cũng
như trong quá trình tái chế giấy.
Giai đoạn tẩy trắng giấy

Giai đoạn tẩy trắng giấy
Sợi giấy được tái chế
Sợi giấy được tái chế
3.2. Trong công nghiệp dệt
3.2. Trong công nghiệp dệt
1
1
2
2
3
3
Enzyme
cellulase để
giữ màu vải
sáng, bền và
không bị
sờn cũ.
Cellulase được
dùng để làm
mềm vải jean
và tạo ra các
vệt “stone
washed”.
Enzyme cellulase
chỉ phân hủy
theo các vết kiềm
trên vải jean đã
nhuộm màu để
tạo ra các vệt
“stone washed”.

3.3. Trong xử lý môi trường
3.3. Trong xử lý môi trường
Cellulose chiếm 50%
Cellulose chiếm 50%
CTHC nguồn gốc TV
CTHC nguồn gốc TV
Khoảng 8
Khoảng 8
tháng nếu
tháng nếu
phân hủy
phân hủy
trong đk tự
trong đk tự
nhiên
nhiên
Chất thải
Chất thải
hữu cơ
hữu cơ
chiếm
chiếm
lượng lớn
lượng lớn
Chỉ còn một tháng khi sử dụng enzyme cellulase
Chỉ còn một tháng khi sử dụng enzyme cellulase
Trong xử lý
Trong xử lý
môi trường
môi trường

A
D
B
3.4. Trong sx thức ăn chăn
3.4. Trong sx thức ăn chăn
nuôi
nuôi
•
Nguồn thức ăn cung cấp năng lượng cho gia súc
và gia cầm có chứa một phần polysaccharide gồm
cellulose, β-glucan là các chất chứa cầu nối β-
1,4 glucoside làm tăng độ nhớt trong ruột
3.5. Trong CN chế biến thực
phẩm
Sản xuất các
Sản xuất các
loại nước quả
loại nước quả
và nước uống
và nước uống
không cồn dựa
không cồn dựa
trên việc trích
trên việc trích
li dịch quả
li dịch quả
.
.
SX nước
SX nước

trái cây
trái cây
Bổ sung
Bổ sung
endoglucanase
endoglucanase


để tăng hiệu
để tăng hiệu
suất trích li
suất trích li
dịch quả, giảm
dịch quả, giảm
độ nhớt, tăng
độ nhớt, tăng
mức cảm quan
mức cảm quan
nước quả.
nước quả.
.
3.6. Trong CNSX bia
3.6. Trong CNSX bia
Cellulase hay phức hệ citase phá hủy
thành TB đại mạch, tạo đk cho tác động
của protease và đường hóa
Sơ đồ quy trình nấu bia
Sơ đồ quy trình nấu bia
3.7. Trong SX dung môi hữu
cơ

•
Trong giai đoạn đường hóa của quá trình sản
xuất ethanol, amylase là thành phần chính trong
quá trình thủy phân.
Phá hủy
tế bào
Tăng lượng
đường, tăng
tốc độ tiếp xúc
của TB với
amylase
>hiệu suất thu
hồi rựu cao
Bổ sung
Bổ sung
cellulase và
cellulase và
hemicellulase
hemicellulase
3.8. Trong sản xuất cồn
3.8. Trong sản xuất cồn
HH đường được
HH đường được
lên men bằng
lên men bằng
nấm men
nấm men
Saccharomyces
Saccharomyces
cerevisiae để tạo

cerevisiae để tạo
ethano
ethano
l
l


HCHC chứa cellulose được
HCHC chứa cellulose được
nghiền nhỏ và trộn với
nghiền nhỏ và trộn với
enyzyme cellulas
enyzyme cellulase
Khuấy trộn để thủy phân
Khuấy trộn để thủy phân
cellulose
cellulose
Tạo hh nhiều loại đường như:
Tạo hh nhiều loại đường như:
xylose, glucose, galactose
xylose, glucose, galactose


3.9. Trong CN xử lý rác thải
Bổ sung
Bổ sung
enzyme
enzyme
cellulase
cellulase

Rác thải là
Rác thải là
nguồn
nguồn
chính gây ô
chính gây ô
nhiễm môi
nhiễm môi
trường
trường
Thủy phân
Thủy phân
cellulose,
cellulose,
Cải thiện
Cải thiện
môi trường
môi trường
1
1
2
2
3
3
Ưu nhược điểm khi dùng
enzyme cellulase trong CNTP
Tăng chất
Tăng chất
lượng TP
lượng TP

Tăng hiệu
Tăng hiệu
suất trích
suất trích ly
Làm mềm
Làm mềm
nhiều loại
nhiều loại
thực phẩm
thực phẩm
TV
TV
Nhược điểm
lớn nhất là
rất khó thu
được chế
phẩm
cellulase có
hoạt độ cao
L/O/G/O
Thank You!
Nhóm 8
THAM KHẢO
THAM KHẢO
CƠ CHẾ PHÂN CẮT CỦA CELLULASE
CƠ CHẾ PHÂN CẮT CỦA CELLULASE
THAM KHẢO
THAM KHẢO
CƠ CHẾ PHÂN CẮT CỦA CELLULASE
CƠ CHẾ PHÂN CẮT CỦA CELLULASE

THAM KHẢO
THAM KHẢO
Endo-β-1,4-glucanase
Endo-β-1,4-glucanase
tham gia thủy phân các
tham gia thủy phân các
liên kết β-1,4 glucoside ở
liên kết β-1,4 glucoside ở
bên trong
bên trong
các phân
các phân
tử cellulose tạo oligosaccharide
tử cellulose tạo oligosaccharide
Exoglucanase
Exoglucanase


thủy phân các liên kết ở đầu
thủy phân các liên kết ở đầu
khử và đầu không khử của phân tử cơ chất,
khử và đầu không khử của phân tử cơ chất,
giải phóng các oligosaccharide
giải phóng các oligosaccharide
β-Glucosidase
β-Glucosidase


thủy phân các phân tử
thủy phân các phân tử

cellodextrin và cellobiose tạo thành các phân
cellodextrin và cellobiose tạo thành các phân
tử glucose
tử glucose
THAM KHẢO (nước quả)
THAM KHẢO (nước quả)
Trong sản xuất nước hoa quả không cồn,
Trong sản xuất nước hoa quả không cồn,
cellulase
cellulase
được thêm vào giai đoạn dịch hóa,
được thêm vào giai đoạn dịch hóa,
hemicellulase
hemicellulase
sẽ đem lại hiệu quả của chế
sẽ đem lại hiệu quả của chế
phẩm,
phẩm,
làm cho độ đồng hóa của nước quả
làm cho độ đồng hóa của nước quả
có
có
thịt tốt hơn. Dịch quả sau khi ép chiết
thịt tốt hơn. Dịch quả sau khi ép chiết
thường chứa các thành phần tế bào thịt quả
thường chứa các thành phần tế bào thịt quả
và các
và các
chất xơ có bản chất polysaccharide
chất xơ có bản chất polysaccharide

làm cho dịch có độ nhớt cao và có màu đục,
làm cho dịch có độ nhớt cao và có màu đục,
THAM KHẢO (nước quả)
THAM KHẢO (nước quả)
Glucanase
Glucanase
thường được sử dụng để
thường được sử dụng để
phá vỡ thành tế bào
phá vỡ thành tế bào
,
,
thủy phân các
thủy phân các
polysaccharide
polysaccharide
làm
làm
giảm độ nhớt của
giảm độ nhớt của
dịch quả
dịch quả
tạo thuận lợi cho quá trình
tạo thuận lợi cho quá trình
tách chiết và làm trong.
tách chiết và làm trong.
THAM KHẢO (Bia)
THAM KHẢO (Bia)
Trong thời gian
Trong thời gian

ngâm hạt
ngâm hạt
, trong nhân của hại lúa các
, trong nhân của hại lúa các
loại enzyme từ từ phát triển bao gồm
loại enzyme từ từ phát triển bao gồm
enzym phân
enzym phân
hủy đạm (Protease)
hủy đạm (Protease)
,
,


enzyme phân hủy bột (Amylase)
enzyme phân hủy bột (Amylase)


và các loại khác như
và các loại khác như
cellulase, pentonase
cellulase, pentonase
. Các loại
. Các loại
enzyme này làm các chất dự trữ trong hạt lúa đổi
enzyme này làm các chất dự trữ trong hạt lúa đổi
sang trạng thái hòa tan trong nước với mục đích
sang trạng thái hòa tan trong nước với mục đích
cung cấp dinh dưỡng cho mầm đang phát triển
cung cấp dinh dưỡng cho mầm đang phát triển

.
.