Thực hành công nghệ sinh học

THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC
BÀI 1
SẢN XUẤT SINH KHỐI NẤM MEN
I. Tổng quan
Saccharomyces là một chi nấm men được sử
dụng rộng rãi trong ngành thực phẩm như làm bánh
mì, sản xuất cồn. Saccharomyces có nghĩa là nấm
đường và là loại vi sinh vật duy nhất được sản xuất
với quy mô rất lớn trên thế giới. Nguyên liệu chính
dùng để sản xuất men là mật rỉ, ngoài ra một số hóa
chất khác sẽ được cung cấp trong quá trình nuôi cấy
men để bổ sung các chất dinh dưỡng mà mật rỉ không
đủ
[3]
.
Saccharomyces cereviseae có những yêu cầu công nghệ sau
[2]
:
Có sức phát triển maajnh trong dịch đường lên men.
Có khả năng tiết ra hệ enzyme zimaza để lên men nhanh và hoàn toàn.
Có khả năng lên men ở nhiệt độ tương đối cao mùa hè (35-38
0
).
Có khả năng chịu được ở độ cồn tương đối ( khoảng trên 10
0
) trong quá trình
lên men.
Chịu được ở môi trường acid, có pH khoảng 4-4,5 hoặc thấp hơn.
Trong quá trình nuôi cấy nấm men người ta phải kiểm soát lượng mật rỉ nạp vào bồn
lên men theo lượng cồn có trong môi trường lên men. Nếu lượng mật nạp vào nhiều quá
nấm men sẽ không sinh sản mà sẽ thực hiện quá trình lên men tạo ra cồn khiến nồng độ

cồn tăng cao và năng suất men sẽ giảm, nhưng nếu lượng mật nạp vào quá ít nấm men sẽ
thiếu dinh dưỡng cho sinh trưởng
[3]
.
Chất lượng của nấm men phụ thuộc vào công dụng của nó. Nếu sản xuất men bánh
mì thì năng lực sinh khí trong bột (hoạt tính) là thông số cần kiểm soát, nếu nấm men
dùng cho công nghiệp cồn t hì khả năng chịu nồng độ cồn cao là quan trọng
[3]
.
Hiện nay nhờ vào tiến bộ của công nghệ gen nên người ta có thể tạo ra các chủng
nấm men phù hợp với các công dụng của nó và cho năng suất cao. Tuy nhiên công nghệ
kiểm soát quá trình lên men vẫn đóng vai trò quan trọng để sản xuất các mẻ men chất
lượng và sản lượng cao
[3]
Quy trình sản xuất nấm men có thể tóm tắt như sau
[3]
:
Nuôi cấy trong phòng thí nghiệm  Nuôi cấy men giống trong nhà máy  Ly
tấm men giống  Nuôi cấy men thương mại  Ly tấm men thương mại  Lọc men 
Đóng gói sản phẩm men tươi hoặc sấy khô để có sản phẩm men khô.
Hình 1: Saccharomyces
cereviseae
1
THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Sản phẩm men tươi có thời hạn sử dụng ngắn chỉ vài tuần và phải trữ lạnh, sản
phẩm men khô có thời hạn sử dụng dài hơn, thường trên 1 năm nếu được hút chân không
và được trữ trong điều kiện thường
[3]
.
Quá trình sản xuất men sẽ tiêu tốn rất nhiều nước và thải ra môi trường một lượng

lớn nước thải với hàm lượng COD và BOD cao đòi hroi các nhà máy pahri trang bị một
hệ thống xử lý nước thải
[3]
.
 Đánh giá chất lượng men trong sản xuất:
Những nòi men rượu được dùng trong sản xuất cần có những yêu cầu sau: hoạt
lực lên men cao, chịu được độ rượu cao, có khả năng phát triển và hoạt động trong môi
trường acid, có thể chịu đựng được một số sản phẩm trao đổi chất của vi sinh vật tạp
nhiễm
[2]
.
Những giống men rượu tinh bột cần phải lên men được glucose, maltose và các
mono hoặc disaccarit khác có chứa trong môi trường cũng như biến đổi được các
dextrin
[2]
.
Nấm men dùng trong thùng lên men cần có những chỉ số sau: số lượng tế bào nảy
chồi 10-15%, lượng tế bào chết không quá 2-4% ( số này tăng có nghĩa là trong môi
trườgn có mặt các tác nhân kìm hãm hoạt động sống của nấm men); số tế bào chứa
glycogen không nhỏ hơn 70% số lượng tế bào nấm men không nhỏ hơn 120 – 140 triệu/
ml
[3]
.
II. Nguyên vật liệu và phương pháp thí nghiệm
II.1 Nguyên vật liệu
- Giống nấm men được sử dụng là Saccharomyces cerevisiae được nuôi và giữu trong ống
nghiệm thạch nghiêng.
- Thiết bị lắc ổn nhiệt
- Kính hiển vi
- Buồng đếm hồng cầu

- Dung dịch Methylen blue( cần được lọc bỏ tạp chất vì nếu có tạp chất thì khi quan sát
trong kính hiển vi sẽ khó đếm được tế bào nấm men)
- Nhóm chuẩn bị môi trường gồm các thành phần sau:
+ Peptone: 1%
+ Yeast extract: 0,5%
+ Saccharose: 5%
+ NaCl: 0,5%
+ Nước cho đủ 250 ml
II.2 Phương pháp thí nghiệm
II.2.1 Sản xuất sinh khối
- Chuyển giống( mà cán bộ phòng thí nghiệm đã nuôi cấy trong 72 giờ ở điều kiện nhiệt độ
phòng) vào bình chứa môi trường đã chuẩn bị.
- Số lượng nấm men được thêm vào môi trường là ml.
- Cho bình tam giác vào thiết bị lắc ổn nhiệt, lắc với tốc độ 220 rpm.
2
THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC
- Nhiệt độ: 28-35
0
C, pH = 4,5- 7,0.
II.2.2 Tiến hành quan sát tế bào nấm men dưới kính hiển vi bằng buồng đếm hồng cầu.
- Các chỉ tiêu cần quan sát:
+ Tổng số tế bào/ml
+ Tổng số tế bào nấm men nảy chồi
+ Tổng số tế bào nấm men chết
- Cách tiến hành:
+ Hút 5ml dung dịch đã bổ sung nấm men cho vào ống nghiệm
+ Từ 5ml trên hút 4ml dung dịch cho vào ống nghiệm, sau đó bổ sung 1 giọt
Methylen blue. Lắc đều trong vòng 1 phút để màu thấm vào tế bào chết. Cho dung dịch
trong ống nghiệm lên buồng đếm hồng cầu và quan sát dưới kính hiển vi.
o Đếm tổng số tế bào trên 5 ô vuông lớn.

o Đếm tổng số tế bào chết( là tế bào có màu xanh, mà khi quan sát ta thấy tế bào toàn màu
đen) trên 5 ô vuông lớn.
o Đếm tổng số nấm men nảy chồi trên 5 ô vuông lớn. Chỉ đếm những tế bào có chồi < ½ tế
bào mẹ, các chồi > ½ tế bào mẹ được tính là một tế bào riêng lẻ.
o Từ lần đếm thứ 2 trở lên nên pha loãng gấp 2,3…với nước để dễ quan sát vì sau thời gian
lắc ổn nhiệt thì số lượng tế bào nấm men sẽ tăng.
II.2.3 Tiến hành đo độ hấp thu A
600nm
- Sau khi hút 4ml từ dung dịch mẫu để đếm tế bào thì 1ml còn lại sẽ pha với 4ml nước rồi
đem đi đo độ hấp thu với bước sóng là 600nm.
 Lưu ý:
- Cần tiến hành đo độ hấp thu và đếm tế bào trên buồng đếm hồng cầu trong thời gian gần
nhau vì nếu để 2 thí nghiệm này cách xa nhau sẽ làm sai lệch kết quả vì tế bào nấm men
nảy chồi hay chết rất nhanh. Ví dụ: khi ta đo độ hấp thụ xong, khoảng nữa tiếng sau mới
đếm tế bào thì số lượng tế bào để đếm và để đo độ hấp thu là khác xa nhau.
- Khi đếm trên buồng đếm hồng cầu thì thời gian đếm không được quá 15 phút, vì nếu đếm
lâu quá thì số lượng tế bào sẽ thay đổi.
- Khi cho Methylen blue vào thì cần cho 1 lượng rất ít vì nếu cho quá nhiều sẽ làm đục
dung dịch và khó đếm.
- Cần chú ý khoảng thời gian chờ giữa các lần đếm tế bào là như nhau để đảm bảo kết quả
ít bị sai lệch
- Sau mỗi thời gian lắc ổn nhiệt để tế bào nấm men phát triển thì khi đếm tế bào cần pha
loãng dung dịch để dễ đếm số lượng tế bào
III. Kết quả và biện luận
III.1 Số liệu khi thực hành
3
THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Thời
gian
(giờ)

Độ
pha
loãng
A
600nm
Tổng
số tế
bào
Tổng số
tế bào
trong 5
ô vuông
lớn
Tổng
số tế
bào
nảy
chồi
Tổng số tế
bào nảy
chồi trong
5 ô vuông
lớn
Tổng số
tế bào
chết
Tổng số tế
bào chết
trong 5 ô
vuông lớn

8h 0 0,153 875 175 105 21 10 2
9h 0 0,159 1155 231 185 37 5 1
10h 3 lần 0,224 1320 264 210 42 0 0
11h 4 lần 0,291 2060 412 200 40 0 0
12h 5 lần 0,339 3175 635 375 75 25 5
13h 6 lần 0,371 4200 840 570 114 0 0
14h 7 lần 0,546 7070 1414 1560 312 70 14
III.2 Kết quả
- Tổng số tế bào (tính trung bình) =
875 1155 1320 2060 3175 4200 7070
7
+ + + + + +
= 2836 tế bào
- Tổng số tế bào nảy chồi (tính trung bình) =
105 185 210 200 375 570 1560
7
+ + + + + +
= 458 tế bào
- Tổng số tế bào chết (tính trung bình) =
10 5 0 0 25 0 70
7
+ + + + + +
= 16 tế bào
3.2.1 Cách tính số tỉ lệ tế bào nảy chồi, tế bào chết:
- Tổng số tế bào trong 1 ml nghiên cứu
+ Lúc 8 giờ t:
4
THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC
N
1

= (a/b x 400/0,1) x 10
3
x n =
3
175 400
10 1
80 0,1
x
x x
x
 
 ÷
 
= 875x10
4
tế bào
+ Lúc 9 giờ:
N
2
= (a/b x 400/0,1) x 10
3
x n =
3
231 400
10 1
80 0,1
x
x x
x
 

 ÷
 
= 1155x10
4
tế bào
+ Lúc 10 giờ:
N
3
= (a/b x 400/0,1) x 10
3
x n =
3
264 400
10 3
80 0,1
x
x x
x
 
 ÷
 
= 3960x10
4
tế bào
+ Lúc 11 giờ:
N
4
= (a/b x 400/0,1) x 10
3
x n =

3
412 400
10 4
80 0,1
x
x x
x
 
 ÷
 
= 8240x10
4
tế bào
+ Lúc 12 giờ:
N
5
= (a/b x 400/0,1) x 10
3
x n =
3
635 400
10 5
80 0,1
x
x x
x
 
 ÷
 
= 15875x10

4
tế bào
+ Lúc 13giờ:
N
6
= (a/b x 400/0,1) x 10
3
x n =
3
840 400
10 6
80 0,1
x
x x
x
 
 ÷
 
= 25200x10
4
tế bào
+ Lúc 14giờ:
N
7
= (a/b x 400/0,1) x 10
3
x n =
3
1414 400
10 7

80 0,1
x
x x
x
 
 ÷
 
= 49490x10
4
tế bào
Tổng số tế bào trong 1ml nghiên cứu( tính trung bình)
N
a
=
1 2 3 4 5 6 7
7
N N N N N N N
+ + + + + +
=
875 1155 3960 8240 15875 25200 49490
7
+ + + + + +
=14971x10
4
tế bào
- Tổng số tế bào chết trong 1ml nghiên cứu:
+ Lúc 8giờ:
N
1
= (a

1
/b x 400/0,1) x 10
3
x n =
3
2 400
10 1
80 0,1
x
x x
x
 
 ÷
 
=100x10
3
tế bào
+ Lúc 9 giờ:
5
THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC
N
2
= (a
1
/b x 400/0,1) x 10
3
x n =
3
1 400
10 1

80 0,1
x
x x
x
 
 ÷
 
= 50x10
3
tế bào
+ Lúc 10 giờ:
N
3
= (a
1
/b x 400/0,1) x 10
3
x n =
3
0 400
10 3
80 0,1
x
x x
x
 
 ÷
 
= 0 tế bào
+ Lúc 11 giờ:

N
4
= (a
1
/b x 400/0,1) x 10
3
x n =
3
0 400
10 4
80 0,1
x
x x
x
 
 ÷
 
= 0 tế bào
+ Lúc 12 giờ:
N
5
= (a
1
/b x 400/0,1) x 10
3
x n =
3
5 400
10 5
80 0,1

x
x x
x
 
 ÷
 
= 1250x10
3
tế bào
+ Lúc 13giờ:
N
6
= (a
1
/b x 400/0,1) x 10
3
x n =
3
0 400
10 6
80 0,1
x
x x
x
 
 ÷
 
= 0 tế bào
+ Lúc 14giờ:
N

7
= (a
1
/b x 400/0,1) x 10
3
x n =
3
14 400
10 7
80 0,1
x
x x
x
 
 ÷
 
= 4900x10
3
tế bào
Tổng số tế bào chết tính trong 1ml mẫu nghiên cứu (tính trung bình)
N
b
=
1 2 3 4 5 6 7
7
N N N N N N N
+ + + + + +
=
100 50 0 0 1250 0 4900
7

+ + + + + +
=
90x10
4
tế bào
- Tổng số tế bào nảy chồi trong 1ml mẫu nghiên cứu:
+ Lúc 8giờ:
N
1
= (a
2
/b x 400/0,1) x 10
3
x n =
3
21 400
10 1
80 0,1
x
x x
x
 
 ÷
 
=105x10
4
tế bào
+ Lúc 9 giờ:
N
2

= (a
2
/b x 400/0,1) x 10
3
x n =
3
37 400
10 1
80 0,1
x
x x
x
 
 ÷
 
= 185x10
4
tế bào
+ Lúc 10 giờ:
6
THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC
N
3
= (a
2
/b x 400/0,1) x 10
3
x n =
3
42 400

10 3
80 0,1
x
x x
x
 
 ÷
 
= 630x10
4
tế bào
+ Lúc 11 giờ:
N
4
= (a
2
/b x 400/0,1) x 10
3
x n =
3
40 400
10 4
80 0,1
x
x x
x
 
 ÷
 
= 800x10

4
tế bào
+ Lúc 12 giờ:
N
5
= (a
2
/b x 400/0,1) x 10
3
x n =
3
75 400
10 5
80 0,1
x
x x
x
 
 ÷
 
= 1875x10
4
tế bào
+ Lúc 13giờ:
N
6
= (a
2
/b x 400/0,1) x 10
3

x n =
3
114 400
10 6
80 0,1
x
x x
x
 
 ÷
 
= 3420x10
4
tế bào
+ Lúc 14giờ:
N
7
= (a
2
/b x 400/0,1) x 10
3
x n =
3
312 400
10 7
80 0,1
x
x x
x
 

 ÷
 
= 10920x10
4
tế bào
Tổng số tế bào nảy chồi trong 1ml mẫu nghiên cứu (tính trung bình):
N
c
=
1 2 3 4 5 6 7
7
N N N N N N N
+ + + + + +
=
105 185 630 800 1875 3420 10920
7
+ + + + + +
= 2562x10
4
tế bào
- Tỉ lệ tế bào nấm men chết(%) = N
b
/N
a
x 100
+ Lúc 8giờ:
3
4
100 10
875 10

x
x
x100= 1,14%
+ Lúc 9giờ:
3
4
50 10
1155 10
x
x
x100= 0,43%
+ Lúc 10giờ:
3
4
0 10
3960 10
x
x
x100= 0%
+ Lúc 11giờ:
3
4
0 10
8240 10
x
x
x100= 0%
7
THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC
+ Lúc 12giờ:

3
4
1250 10
15875 10
x
x
x100= 0,79%
+ Lúc 13giờ:
3
4
0 10
25200 10
x
x
x100= 0%
+ Lúc 14giờ:
3
4
4900 10
49490 10
x
x
x100= 1%
- Tỉ lệ tế bào nấm men nảy chồi(%) = N
c
/N
a
x 100
+ Lúc 8giờ:
4

4
105 10
875 10
x
x
x100= 12%
+ Lúc 9giờ:
4
4
185 10
1155 10
x
x
x100= 16%
+ Lúc 10giờ:
4
4
630 10
3960 10
x
x
x100= 16%
+ Lúc 11giờ:
4
4
800 10
8240 10
x
x
x100= 9,7%

+ Lúc 12giờ:
4
4
1875 10
15875 10
x
x
x100= 11,8%
+ Lúc 13giờ:
4
4
3420 10
25200 10
x
x
x100= 13,6%
+ Lúc 14giờ:
3
4
10920 10
49490 10
x
x
x100= 22,1%
Với:
N
a
: Tổng số tế bào trong 1ml mẫu nghiên cứu
N
b

: Tổng số tế bào chết trong 1ml mẫu nghiên cứu
N
c
: Tổng số tế bào nảy chồi trong 1ml mẫu nghiên cứu
a: Tổng số tế bào trong 5 ô vuông lớn
a
1
: Tổng số tế bào chết trong 5 ô vuông lớn
a
2
: Tổng số tế bào nảy chồi trong 5 ô vuông lớn
8
THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC
b: Số ô vuông nhỏ trong 5 ô vuông lớn (16x5 = 80 ô vuông nhỏ)
400: Tổng số ô vuông nhỏ
0,1: Thể tích dịch tế bào (tính bằng mm
3
) chứa trên ô trung tâm
10
3
: Số chuyển mm
3
thành ml (1000mm
3
= 1 ml)
n: Độ pha loãng của mẫu dung dịch nuôi cấy nấm men
3.2.2 Cách tính thông số về sinh trưởng và phát triển của nấm men trong mẫu thí
nghiệm
a) Thời gian thế hệ (g)
Nếu số tế bào ban đầu không phải là 1 mà là N

0
thì sau n lần phân chia ta sẽ có tổng
số tế bào là N, với t = (t
2
-t
1
) biểu thị sự sai khác giữa thời gian t
1
và thời gian t
2
trong
trường hợp của bài thí nghiệm này, t = t
2
- t
1
= 1 giờ).
g =
t
n
=
2 1
0
lg 2( )
lg lg
t t
N N
−
−
+ Lúc 9h: g =
log 2

7,1 6,9−
= 1,5
+ Lúc 10h: g =
log 2
7,6 6,9−
= 0,4
+ Lúc 11h: g =
log 2
3,9 6,9−
= -0,1
+ Lúc 12h: g =
log 2
8,2 6,9−
= 0,23
+ Lúc 13h: g =
log 2
8,4 6,9−
= 0,2
+ Lúc 14h: g =
log 2
8,7 6,9−
= 0,17
b) Hằng số tốc độ phân chia (c)
Giá trị nghịch đảo của thời gian thế hệ hay là số lần phân chia sau một đơn vị thời
gian ( tức là sau 1 giờ) gọi là hằng số tốc độ phân chia ( c ). Hằng số tốc độ phân chia phụ
thuộc vào: loài vi sinh vật, nhiệt độ nuôi cấy, môi trường nuôi cấy…
9
THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC
c =
1

g
=
n
t
+ Lúc 9h: g =
1
1,5
= 0,7
+ Lúc 10h: g =
1
0,4
= 2,5
+ Lúc 11h: g =
1
0,1−
= -10
+ Lúc 12h: g =
1
0,23
= 4,34
+ Lúc 13h: g =
1
0,2
= 5
+ Lúc 14h: g =
1
0,17
= 5,9
c) Hằng số tốc độ sinh trưởng (
µ

)
Mối quan hệ giữa hằng số tốc độ sinh trưởng (
µ
), hằng số tốc độ phân chia (c) và
thời gian thế hệ ( g ):
0,69
0,69c
g
µ
= =
+ Lúc 9h:
0,69
1,5
µ
=
= 0,46
+ Lúc 10h:
0,69
0,4
µ
=
= 1,725
+ Lúc 11h:
0,69
0,1
µ
=
−
= -6,9
+ Lúc 12h:

0,69
0,23
µ
=
= 3
10
THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC
+ Lúc 13h:
0,69
0,2
µ
=
= 3,45
+ Lúc 14h:
0,69
0,17
µ
=
= 4,1
d) Đo độ đục
∆
Abs=KxC
Với :K là hằng số
C là số lượng tế bào đếm được
∆
Abs là độ hấp thu ánh sáng
Thời
gian
(giờ)
A

600nm
Tổng
số tế
bào
K
8h 0,153 875 1,75x10
-4
9h 0,159 1155 1,38x10
-4
10h 0,224 1320 1,7x10
-4
11h 0,291 2060 1,41x10
-4
12h 0,339 3175 1,07x10
-4
13h 0,371 4200 8,83x10
-5
14h 0,546 7070 7,72x10
-5
Vậy K =
Abs
C
Bảng kết quả thí nghiệm
11
THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Thời
gian
(giờ)
A
600nm

lgN
a

(tb/ml)
lgN
b

(tb/ml)
lgN
c
(tb/ml)
Tỉ lệ
chết
( %)
Tỉ lệ
nảy
chồi
(%)
g c
µ
8h 0,153 6,9 5 6 1,14 12 - - -
9h 0,159 7,1 3,7 6,3 0,43 16 1,5 0,7 0,46
10h 0,224 7,6 - 6.8 0 16 0,4 2,5 1,725
11h 0,291 3,9 - 6,9 0 9,7 -0,1 -10 -6,9
12h 0,339 8,2 6,1 7,3 0,79 11,8 0,23 4,34 3
13h 0,371 8,4 - 7,5 0 13,6 0,2 5 3,45
14h 0,546 8,7 6,7 8 1 22,1 0,17 5,9 4,1
8h là thời điểm ngay khi vừa cho giống vào môi trường nuôi cấy.
Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ hấp thụ A
600nm

và nồng độ tế bào
ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN MỐI QUAN HỆ GIỮA THỜI GIAN THẾ HỆ VÀ THỜI GIAN
NUÔI CẤY
III.3 Biện luận
Kết quả có thể không chính xác do:
- Tiến hành đo độ hấp thu và đếm tế bào trên buồng đếm hồng cầu trong thời gian không
gần nhau vì nếu để 2 thí nghiệm này cách xa nhau sẽ làm sai lệch kết quả vì tế bào nấm
men nảy chồi hay chết rất nhanh.
12
THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC
- Khi đếm trên buồng đếm hồng cầu thì thời gian đếm quá 15 phút, do điều chỉnh kính hiển
vi, dẫn đến số lượng tế bào tăng hay giảm.
- khoảng thời gian chờ giữa các lần đếm tế bào bị sai lệch.
- Sau mỗi thời gian lắc ổn nhiệt để tế bào nấm men phát triển thì khi đếm tế bào không pha
loãng dung dịch nên khó đếm số lượng tế bào.
- Khi đo độ hấp thu không đo mẫu chuẩn trước.
- Buret đựng dung dịch cần đo độ hấp thu bị trầy xước.
- Buồng đếm hồng cầu hay kính hiển vi mờ nên không đếm chính xác số lượng tế bào.
- Người đếm tế bào bị mệt hay mờ mắt nên đếm không kĩ.
BÀI 2
SẢN XUẤT THẠCH DỪA
I. Tổng quan
Thạch dừa ( Nata de coco) được tạo thành bởi sự
lên men vi khuẩn Acetobacter xylinum trong môi
trường nước dừa già. Thạch dừa là sản phẩm trắng
trong như thạch agar, hơi dai, có bản chất hóa học là
polysaccharide nên không có giá trị dinh dưỡng cao,
nhưng có đặc tính kích thíc nhu động ruột làm cho
việc điều hòa bài tiết được tốt hợn. Chế phẩm từ
dừa này còn có tác dụng phòng ngừa ung thư và có

thể giữ cho da được mịn màng. Những năm gần
đây, số lượng người mắc bệnh béo phì ở các nước phát triên đang gia tăng rất nhanh.
Thạch dừa là loại thực phẩm chứa ít năng lượng và có giá trị cảm quan cao, là một
phương thuốc thần diệu để giảm nguy cơ mắc bệnh béo phì
[4]
.
1.1Thành phần của trái dừa - ứng dụng
Dừa là cây thuộc họ Palmas, bộ Sapdiciflorales. Cây dừa thường ra hoa từ năm 7-12
tuổi sau khi trồng. Từ thụ phấn đến khi trái chin là 12-13 tháng. Khi chin, trái dừa nặng
1,2-2 kg
[4]
.
13
THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Bảng 1: Thành phần và khối lượng các bộ phận trên trái dừa nặng 1,2kg
[4]
.
STT Bộ phận Trọng lượng (kg) % khối lượng
1 Vỏ 0,4 33
2 Gáo 0,18 12
3 Nước dừa 0,26 25
4
Cơm dừa
Dầu dừa
Bã dừa
ẩm
0,36
0,12
0,06
0,18

30
1.1.2 Vỏ dừa:
Gồm xơ và bụi xơ. Xơ dừa dùng để se chỉ hay đan
lưới, xoắn hay tấm cao su làm nệm giường, bọc ghế,
thảm, màng lọc không khí, chất cách nhiệt…nhưng
hiệu quả kinh tế kém khi triển khai ở qui mô lớn
[4]
.
1.1.3 Gáo dừa
Nằm dưới lớp vỏ, hình cầu, có bề dày 3-5 mm. Thành
phần chính của gáo dừa là ligin, cellusoe, pentosan
giống như gỗ. Được ứng dụng làm chất đốt (cháy đề,
không khói)
[4]
.
1.1.4 Cơm dừa
Chất rắn màu trắng, bè dày khoảng 10 mm, bên ngoài
có một lớp vỏ nâu mỏng. Cơm dừa được ứng dụng
làm thực phẩm dưới nhiều dạng sản phẩm khác nhau (cơm dừa khô, cơm dừa nạo sấy,
sữa dừa đóng hộp…)
[4]
.
1.1.5 Nước dừa
Trung bình một trái dừa có chứa 300ml nước, chiếm 25% trọng lượng trái dừa. Nước
dừa là loại nước giải khát phổ biến vì chứa nhiều chất dinh dưỡng như: đường, protein,
lipid, vitamin, và khoáng nhưng với nồng độ rất loãng
[4]
.
Bảng 2: Thành phần hóa học của nước dừa
[4]

.
STT Thành phần Khối lượng
1 Chất khô 4,71
2 Đường tổng số 2,08
3 Tro 0,002
14
THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC
4 K 3,12
5 Na 1,5
6 Ca 2,9
7 Mg 3,0
8 Fe 0,01
9 Cu 0,04
10 P 3,7
11 S 3,4
12 Protein 0,55
13 Dầu béo 1,02
Bảng 3: Các vitamin có trong nước dừa
[4]
STT Vitamin Hàm lượng (g/l)
1 Acid ascorbic 3
2 Penthothennic 0,052
3 Acid nicotinic 0,064
4 Acid folic 0,03
5 Riboflavin 0,00001
Bảng 4: Các acid amin có trong nước dừa
[4]
.
STT Acid amin Hàm lượng
(% khối lượng/ amin tổng

số)
1 Acid glutamic 14,5
2 Arginine 12,75
3 Leucine 4,18
4 Lysine 4,51
5 Proline 4,12
6 Aspartic 3,6
7 Tyrosine 2,83
8 Alamine 2,41
9 Histidine 2,05
10 Pheny alanin 1,23
11 Senine 0,91
15
THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC
12 Cystenin 1,17
1.2 Vi sinh vật trong sản xuất thạch dừa
1.2.1 Đặc điểm giống vi khuẩn Acetobacter:
Giống vi khuẩn Acetobacter thuộc họ Pseudomonadieae, phân bố rỗng rãi trong tự
nhiên và có thể phân lập được các vi khuẩn này từ không khí, đất, nước, lương thực thực
phẩm, dấm, rượu, bia, hoa quả… có khoảng 20 loài thuộc giống Acetobacter đã được
phân lập và mô tả, trong đó có nhiều loài có ý nghĩa kinh tế
[4]
.
Vi khuẩn Acetobacter: Dạng hình que, tùy điều kiện nuôi cấy ( nhiệt độ, thành
phần môi trường nuôi cấy) mà các vi khuẩn Acetobacter có thể sinh ra các tế bào có hình
thái khác biệt dạng kéo dài hay phình to ra. Không sinh nha bào tử, hiếu khí bắt buộc,
chịu được độ acid cao. Vi khuẩn Acetobacter có khả năng đồng hóa nhiều nguồn thức ăn
cacbon khác nhau nhưng không sử dụng được tinh bột. Tế bào đứng riêng lẻ hoặc kết
thành từng chuỗi. Có khả năng tạo thành váng trên môi trường lỏng, khả năng tạo thành
váng thay đổi tùy loại:

• Acetobacter xylinum: tạo thành váng cellulose khá dày và chắc.
• Acetobacter orleanoe: tạo thành váng mỏng nhưng chắc.
• Acetobacter pasteurianum: tạo thành váng khô và nhăn nheo.
• Acetobacter suboxydans: tạo thành váng mỏng dễ tan rã.
• Acetobacter curvum: sinh acid acetic với nồng độ cao nhưng tạo thành váng không chắc
chắn.
• Acetobacter có khả năng đồng hóa muối (NH
4
)
+
và phân giải pepton. Một số loài
đòi hỏi một số acid amin nhất định như acid pantothenic và các chất khoáng K, Mg, Fe, P,
S… ở dạng muối vô cơ, hữu cơ hoặc hợp chất hữu cơ. Do đó bia, dịch tự phân nấm men,
nước mạch nha, nước trái cây… là nguồn dinh dưỡng rất tốt cho sự phát triển của vi
khuẩn Acetobacter. Ngoài khả năng oxy hóa ethanol thành acid acetic, một số loài
Acetobacter còn tổng hợp được vitamin B
1
, B
2
, oxy hóa sorbit thành đường sorbose (dùng
trong công nghiệp sản xuất vitamin C)
[4]
.
1.2.2 Phân loại Acetobacter
Đến nay đã có nhiều tác giả đề cập đến vấn đề phân loại các loài vi khuẩn giống
Acetobacter, nhưng đáng chú ý nhất là bảng phân loại Acetobacter schutzenbachii: trực
khuẩn dài, tạo thành ván dày, và không bền vững, có khả năng tích lũy trong môi trường
đến 11,5% acid acetic do đó thường được sử dụng để làm giấm theo phương pháp nhanh
(phương pháp của Đức)
[4]

.
Acetobacter suboxydans: tạo thành váng mỏng, dễ vỡ ra, có khả năng chuyển hóa
glucose thành acid gluconic hay sorbic thành sorbose. Loại vi khuẩn này muốn phát triển
16
THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC
bình thường cần được cung cấp một số chất sinh trưởng như acid para aminopenzoic,
acid panthoteric, acid nicotinic
[5]
.
Acetobacter orleansen: trực khuẩn dài trung bình không di động. Gặp điều kiện
nhiệt độ cao có thể sinh ra các tế bào dị hình kéo dài hoặc phình to ra. Tạo ra váng rất dày
trên môi trường dịch thể. Có thể phát triển được có nồng độ rượu cao (10%-20%) và làm
tích lũy đến 9,5% acid acetic. Thường được dùng trong công nghiệp chuyển rượu vang
thành giấm (phương pháp của Pháp). Phát triển thích hợp ở nhiệt độ 25-30
0
C
[5]
.
Acetobacter xylinum: trực khuẩn không di động, tạo thành váng nhăn và khá dày.
Váng có chứa hemicelluloses nên khi gặp H
2
SO
4
và thuốc nhuộm iod sẽ bắt màu xanh.
Có thể tích lũy 4,5% acid acetic trong môi trường. Thường gặp loài vi khuẩn này cung
với nấm men trong “nấm chè” còn gọi là “thủy hoài sâm”, một loại sản phẩm giải khát bổ
dưỡng theo cách làm của người Trung Hoa. Đó là một loại nước chua có vị thơm dùng
để pha nước giải khát trong các gia đình người Trung Hoa, trên mặt nước có một váng vi
sinh vật dày được nuôi sống bằng nước chè và đường
[5]

.
Acetobacter aceti: trực khuẩn ngắn, không di động, thường xếp thành từng chuỗi
dài. Váng của vi khuẩn bắt đầu màu vàng khi nhuộm bằng thuốc nhuộm iod, chúng có thể
phát triển trong môi trường có đồng độ rượu khá cao 11% và có thể tích lũy đến 6% acid
acetic trong môi trường, phát triển thích hợp nhất ở nhiệt độ 34
0
C
[5]
.
Acetobacter pasteurianum: hình dạng tương tự như loại trên nhưng váng vi khuẩn
có dạng khô và nhăn nheo, váng bắt màu xanh khi nhuộm với thuốc iod
[5]
.
1.2.3 Phân lập
Vi khuẩn Acetobacter có thể được phân lập từ giấm, rượu, bia, hoa quả, chuối chin,
váng giấm…ví dụ: muốn phân lập vi khuẩn Acetobacter từ không khí, người ta pha rượu
thành dung dịch 5-6% (hoặc theo kinh nghiệm dân gian, chỉ cần lấy một phần rượu hòa
với 7 phần nước lã, đựng trong cốc miệng rộng, giữ ở tủ ấm 30
0
C trong 2-3 ngày. Rượu
sẽ đục và trên mặt xuất hiện một váng mỏng. Lấy váng mỏng này pha loãng ra, và phân
lập trên môi trường thạch dĩa
[5]
Để ức chế sự phát triển của các loại nấm men Mycoderma (thường phát triển đồng
thời với sự phát triển của vi khuẩn Acetobacter), người ta bổ sung vào môi trường phân
lập 1-1,5% acid acetic. Do những ưu điểm vượt trội của chủng Acetobacter xylinum đã
được nêu ở trên nên Acetobacter xylinum được ứng dụng trong sản xuất thạch dừa
[5]
1.2.4 Giống Acetobacter xylinum:
Chủng Acetobacter xylinum này có nguồn gốc từ Philippien. Acetobacter xylinum

thuộc nhóm vi khuẩn Acetic. Theo hệ thống phân loại của nhà khoa học Bergey thì
Acetobacter xylinum thuộc: lớp Schizommycetes, bộ Pseudomonadales, họ
Pseudomonadieae
[5]
.
17
THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Acetobacter xylinum là loại vi khuẩn dài khoảng 2
µ
m, đứng riêng lẻ hoặc xếp
thành chuỗi, có khả năng tạo váng hemicelluloses khá dày, bắt màu với thuốc nhuộm iod
và H
2
SO
4
[5]
.
Acetobacter xylinum sinh trưởng ở pH < 5, nhiệt độ là 28-32
0
C và có thể tích lũy
4,5% acid acetic. Acid acetic là sản phẩm sinh ra trong quá trình hoạt động của vi khuẩn,
nhưng khi chúng vượt quá mức cho phép, chúng sẽ quay ngược trở lại làm ức chế hoạt
động của vi khuẩn
[5]
.
Acetobacter xylinum hấp thụ đường glucose từ môi trường nuôi cấy. Trong tế bào
vi khuẩn, glucose này sẽ kết hợp với acid béo tạo thành một tiền chất nằm trên màng tế
bào. Kế đó nó được thoát ra ngoài tế bào cùng với một enzyme. Enzyme này có thể
polymer hóa glucose thành cellulose
[5]

.
Polysaccharide của vi sinh vật thường được tích lũy đáng kể trong các môi trường
lỏng. Vi sinh vật có khả năng tổng hợp các oligo và polysaccharide. Lượng các oligo và
polysaccharide nội bào có thể đạt tới 60% trọng lượng khô của tế bào
[5]
.
Tất cả oligo và polysaccharide được tổng hợp bằng cách kéo dài chuỗi saccharide
có trước nhờ vào việc thêm vào đơn vị monosaccharide. Đơn vị monosaccharide được
thêm vào tham gia phản ứng ở dạng nucleo tide, monosaccharide được hoạt hóa thường
là dẫn xuất của các uridin diphosphate (UDP-X) nhưng đôi khi cũng với các nucleotide,
purin và các pirimidin khác
[5]
.
Sự tổng hợp diễn ra theo phản ứng sau
[5]
:
….X-X-X-X- + UDP-X = ….X-X-X-X-X + UDP
n nhánh (n+1) nhánh
Cơ chế quá trình sinh tổng hộp diễn ra theo sự tổng hợp các loại polysaccharide
phân nhánh hiện chưa rõ
[5]
.
Người ta cho rằng thứ tự các gốc đường và tính đặc trưng tham gia của chúng
vào chuỗi polysaccharide phụ thuộc vào các enzyme transferase.
Acetobacter xylinum sống thích hợp ở nhiệt độ 28-32
0
C. Ở nhiệt độ này quá
trình hình thành các sản phẩm trong đó có thạch dừa là tốt nhất
[5]
.

II. Nguyên vật liệu và phương pháp tiến hành
II.1 Nguyên vật liệu
- Khay đựng thạch dừa
- Ống đông
- Nồi
- Bếp
- Nước dừa già 1l
- Saccharose 5%
- Acid acetic 12ml
18
THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC
- KH
2
PO
4
0,007%
- (NH
4
)
2
SO
4
5g
- MgSO
4
.7H
2
O 1ml
- Agar 2%
II.2 Quy trình sản xuất thạch dừa

Nước dừa già
Giống đã hoạt hóa
Xử lý
KH
2
PO
4
, K
2
HPO
4
Thanh trùng môi trường
Giống cấp 1
19
THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC
2.3 Cách tiến hành
Bước 1: Chuẩn bị nước dừa già khoảng 1 lít, lọc bỏ tạp chất.
Bước 2: Phối chế theo công thức (với 1 lít nước dừa):
Đường đạt nồng độ 5%
→
vì trong nước dừa nồng độ đường đạt 3% nên
nồng độ đường cần thêm vào là 2%
→
khối lượng đường cần dùng là 20g đường.
(NH
4
)
2
SO
4

đạt nồng độ 0,5%
→
khối lượng (NH
4
)
2
SO
4
cần dùng là 5g.
Acid acetic đạt nồng độ 1%
→
khối lượng acid acetic cần dùng là 10 ml.
Đường
Giống cấp 2
Phối chế
(NH
4
)
2
SO
4
Giống cấp 3
Làm lạnh
Đổ vào khay
Lên men tĩnh
Xử lý thạch dừa thô
Cắt miếng
Ngâm xả
Nấu siro
Vào lọ, thanh trùng

Làm nguội
Thành phẩm
20
THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC
K
2
HPO
4
và KH
2
PO
4
đạt nồng độ 0,005%
→
khối lượng K
2
HPO
4
và
KH
2
PO
4
cần dùng là 0,05g.
Lưu ý: acid acetic phải bỏ vào dung dịch sau khi thanh trùng, vì nếu bỏ vào
trước khi thanh trùng thì nhiệt độ sẽ làm ảnh hưởng acid.
Bước 3: Thanh trùng môi trường bằng cách đun trên bếp với 95
0
C trong 10 phút.
Bước 4: Thanh trùng xong, làm lạnh ở 30

0
C rồi cho acid acetic vào dung dịch.
Bước 5: Rót khay với chiều cao dung dịch khoảng 1cm, cần phải rót nóng để
thanh trùng khay.
Bước 6: Bổ sung 1ml vi khuẩn Acetobacter xylinum với và dùng giấy báo đã sấy
khô bọc khay lại (bọc 3 lớp) để ở nhiệt độ phòng. Lên men tĩnh trong vòng 7 ngày ở 28-
30
0
C.
Bước 7: Thu hoạch, xử lý thạch dừa thô bằng cách:
Dùng dao cắt thạch dừa thành từng miếng nhỏ, có dạng khối vuông và tương đối
đồng đều (2 x 2 x 2,5cm). Vắt cho thạch dừa khô.
Ngâm thạch dừa trong hỗn hợp dung dịch Na
2
CO
3
3-5% và CaCO
3
5% trong thời
gian 30 phút, sau đó vắt cho miếng thạch dừa hết nước. Na
2
CO
3
dùng để trung hòa và mất
mùi chua của các acid acetic còn lại trong miếng thạch dừa. CaCO
3
làm tẩy màu trắng
cho thạch dừa. Sau đó vắt cho miếng thạch dừa ráo nước.
Bước 8: Cho thạch dừa vào bao bì, bổ sung Natri benzoate (0,1% w/w) và bổ
sung hương (0,001% v/w).

Bước 9: làm dịch siro: đung sôi dung dịch đường cát trắng 70% (w/v). Khi dung
dịch hòa tan hoàn toàn thì rót dung dịch đường vào thạch dừa khi còn nóng. Tỉ lệ
cái/nước là 50/50 (w/w).
Bước 10: Thanh trùng ở 100
0
C trong 30 phút.
III. Biện luận
Thạch dừa có thể không đạt chất lượng do những nguyên nhân sau:
- Bao bì chứa thạch dừa không được làm sạch hoặc thanh trùng.
- Khay chứa dung dịch thạch dừa không được lau khô bằng cồn 96
0
.
- Khối lượng các chất cần phối trộn không đúng.
- Giấy báo không được sấy và khử trùng ở 150
0
C trong 1 giờ.
- Giống vi khuẩn không đạt chất lượng tốt.
21
THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC
BÀI 3
ỨNG DỤNG ENZYME α – AMYLASE VÀ β –
AMYLASE TRONG SẢN XUẤT ĐƯỜNG MẠCH NHA
I. Tổng quan
I.1 Giới thiệu về đường mạch nha
Kẹo mạch nha hay còn gọi là đường mạch nha, dùng để chỉ một loại mật dẻo được
sản xuất từ ngũ cốc hay mạch nha (lúa mạch, đại mạch, hạt lúa mì đã nảy mầm, lúa,
nếp ). Loại đường này có độ dẻo nhưng không dai, màu vàng sậm, vị ngọt thanh, thơm
ngon mùi nếp
[7]
.

22
THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Amylase là một hệ enzyme rất phổ biến trong thế giới sinh vật. Các enzyme này thuộc
nhóm enzyme thủy phân, xúc tác phân giải liên kết nội phân tử trong nhóm
polysaccharide với sự tham gia của nước
[6]
:
R.R’ + H-OH
→
RH + R’OH
Amylase
Hoạt tính enzyme là là lượng enzyme cần xúc tác cho quá trình phản ứng thủy phân 1g
hoặc 1mg hoặc 1
µ
m hoặc 1mnl cơ chất để tạo thành 1g hoặc 1mg hoặc 1
µ
m hoặc
1mnl sản phẩm tạo thành trong cùng 1 điều kiện nhất định.
1.2 α–amylase
α–amylase từ các nguồn gốc khác nhau có thành phần aminjo acid khác nhau. Mỗi
loại α–amylase có tổ hợp amino acid đặc hiệu riêng. α–amylase là một protein giàu
tyrosine, tryptophan, acid glutamic và aspartic. Các glutamic aicd và aspartic acid chiếm
khoảng ¼ tổng lượng amino acid cấu thành nên phân tử enzyme:
+ α–amylase có ít methionine và có khoảng 7-10 gốc cysteine.
+ amylase dễ tan trong nước, trong rượu loãng và dung dịch muối.
+ α–amylase là một metaloenzyme. Mỗi phân tử α–amylase đều có chứa 1-30 nguyên
tử gam Ca/mol. Ca tham gia vào hình thành và ổn định cấu trúc bậc 3 của enzyme, duy
trì hoạt động của enzyme
[6]
.

α–amylase hay α–amylaza là một ezyme thủy phân liên kết α của các polysaccharides
lớn như tinh bột và glycogen, tạo ra glucose và maltose. Đây là dạng chủ yếu của
amylase được tìm thấy ở người và động vật có vú khác. Nó cũng có mặt trong hạt có
chứa tinh bột như là một thực phẩm dự trữ, và được tiết ra bởi nhiều loại nấm
[1]
. Ngoải ra
EndoamylaseExoamylase
gama–amylase α –amylase
Enzyme khử
nhánh
β–amylase
Khử gián tiếp
Oligo-1,6 glucosidase
và amilo-1,6
glucosidase
Khử trực tiếp
α -dextrin 6-
glucosidase
23
THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC
α–amylase

còn có trong hạt ngũ cốc nảy mầm, vi khuẩn. α–amylase

bền ở môi trường
acid và chịu nhiệt, nhưng nó nhạy cảm với pH phản ứng tăng acid, pH thích hợp của α–
amylase là 5,7. Hạ pH tới 3,3 và nhiệt độ là 0
0
C làm cho α–
amylase hoàn toàn mất hoạt tính

[2]
.
Nhiệt độ tối thích của α–amylase

cao hơn β–amylase.
Nhiệt độ tối thích của α–amylase trong đại mạch là 51
-61
0
C, trong lúa mỳ đen là 54-63
0
C. Khi gia nhiệt dung tích
chứa tinh bột có α–amylase đến 70
0
C trong 15 phút, hoạt
lực của enzyme giảm rất ít. α–amylase tác dụng lên tinh
bột bắt đầu bằng cách làm đứt mối liên kết trở thành những
chuỗi gồm các đơn vị liên kết với nhau là các phân tử
glucose, làm cho hồ tinh bột mất tính kết dính. Tác dụng
này làm loãng hồ tinh bột hay còn gọi là dịch hóa hồ tịnh
bột. Các chuỗi glucose được tạo thành maltose. Các chất
trung gian trước khi tới maltose được goi là dextrin. α–amylase chỉ làm đứt các mối liên
kết 1,4-glycozit.
Mặc dù tìm thấy nhiều trong các mô, amylase chủ yếu có trong dịch tụy và nước bọt,
có dạng riêng của α–amylase người. Chúng có sự khác nhau về sự tập trung đẳng điện và
cũng có thể được tách ra trong thử nghiệm bằng cách sử dụng các kháng thể đơn dòng
đặc biệt. Ở con người, tất cả các đồng dạng amylase liên kết với nhiễm sắc thể 1p21
[1]
.
Quá trình thủy phân tinh bột của α–amylase là quá trình đa giai đoạn:
- Ở giai đoạn đầu (giai đoạn dextrin hóa): chỉ một số phân tử cơ chất bị thủy phân tạo

thành một lượng lớn dextrin phân tử thấp (α – dextrin), độ nhớt của hồ tinh bột giảm
nhanh (các amylose và amylopectin bị dịch hóa nhanh)
[6]
.
- Giai đoạn 2 (giai đoạn đường hóa): các dextrin phân tử thấp tạo thành bị thủy phân tiếp
tục tạo ra các tetra-trimaltose không cho màu với iod. Các chất này bị thủy phân rất chậm
bởi α–amylase cho tới disaccharide và monosaccharide. Dưới tác dụng của α–amylase,
amylose bị phân giải khá nhanh thành oligosaccharide gồm 6-7 gốc glucose. Sau đó các
mạch glucose này bị phân cắt tiếp tục tạo nên các mạch glucose collagen cứ ngắn dần và
bị phân giải đến maltosetetrose và maltosetritose. Qua một thời gian tác dụng dài, sản
phẩm thủy phân của amylase chứa 13% glucose và 87% maltose. Tác dụng của α–
amylase lên amylopectin cũng xảy ra tương tự nhưng vì không phân cắt được liên kết α-
1,6 glycoside ở chỗ mạch nhánh trong phân tử amylopectin nên dù có chịu tác dụng lâu
thì sản phẩm cuối cùng ngoài đường glucose và maltose thì còn có dextrin phân tử thấp
và isomaltose 8%
[6]
.
Tóm lại, dưới tác dụng của α–amylase, tinh bột có thể chuyển thành maltotetrose,
maltose, glucose và dextrin phân tử thấp. Tuy nhiên, thông thường α–amylase chỉ thủy
phân tinh bột thành chủ yếu là dextrin phân tử thấp không cho màu với iod và một ít
24
THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC
maltose. Khả năng dextrin hóa cao của α–amylase là tính chất đặc trưng của nó. Vì vậy
người ta thường gọi amylase này là amylase dextrin hóa hay hay amylase dịch hóa
[6]
.
1.3 β–amylase
β–amylase có tên gọi khác là α-1,4 glucan-mantohydrolase. β–amylase không thủy
phân hạt tinh bột còn nguyên mà thủy phân mạnh mẽ hồ tinh bột. β–amylase phân giải
100% amylose thành maltose và phân giải 54-58% amylopectin thành maltose. Quá trình

thủy phân amylopectin tạo được 10-12 phân tử maltose, phần saccharide còn lại là
dextrin phân tử lớn có chứa rất nhiều liên kết α-1,6 glucoside
[6]
.
β–amylase là một albumin, tâm xúc tác có chứa các nhóm –SH và nhóm –COOH
cùng với vòng imidazol của các gốc histidin
[6]
.
β–amylase có trong hạt ngũ cốc nảy mầm, bền ở môi
trường acid và chịu nhiệt, pH = 4,8. Khi hạ pH = 3,3 và nhiệt
độ là 0
0
C thì β–amylase vẫn hạt động
[2]
. β–amylase tác dụng
lên tinh bột, cắt tinh bột thành các phần tử đường đôi gồm có 2
glucose là đường maltose. β–amylase chỉ làm đứt các mối nối
1,4 – glucozit. β–amylase cho chủ yếu là maltose và một lượng
không lớn glucose
[2]
.
1.4 Sự khác nhau giữa α- amylase và β–amylase
α- amylase nhạy cảm với nhiệt độ và pH hơn β–amylase
[2]
.
Khi gia nhiệt dung dịch chứa tinh bột có α- amylase đến 70
0
C trong 15 phút, hoạt lực
của enzyme giảm rất ít, còn β–amylase thì mất hoạt tính hoàn toàn
[2]

.
2 Vật liệu và phương pháp tiến hành
2.2 Nguyên vật liệu
- Tinh bột khoai mì
- Enzyme α – amylase và β- amylase
- Máy quang phổ
- Thiết bị ổn nhiệt
- Bếp điện từ
- Muỗng
- Ống nghiệm
- Bình chứa
2.3 Phương pháp tiến hành
2.3.1 Xác định hoạt tính enzyme α- amylase ( phương pháp Heikel):
25