Bài tiểu luận môn công nghệ enzyme

Bài tiểu luận môn công nghệ enzyme Nhóm 2- lớp BQCBAK55
Khoa công nghệ thực phẩm Trường ĐH Nông nghiệp Hà Nội
Lời mở đầu

Tinh bột, cùng với protein và chất béo là một thành phần quan trọng bậc nhất
trong chế độ dinh dưỡng của loài người cũng như nhiều loài động vật khác. Người La
Mã gọi tinh bột là amilum, một từ bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp (amilon ). Trong quá
trình tiêu hóa chúng bị thủy phân thành đường glucose là chất tạo nên nguồn năng
lượng chính trong thực phẩm. Ngoài ra tinh bột còn giữ vai trò quan trọng trong công
nghiệp thực phẩm do những tính chất hóa lý của chúng. Tinh bột thường được dùng
làm chất tạo độ nhớt sánh cho các thực phẩm dạng lỏng, là tác nhân làm bền cho thực
phẩm dạng keo, là các yếu tố kết dính và làm đặc để tạo độ cứng, độ đàn hồi cho
nhiều loại thực phẩm. Bên cạnh đó, tinh bột còn được dùng trong các ngành công
nghiệp khác như sản xuất giấy, rượu, Nhiều nước trên thế giới sử dụng nguồn tinh
bột từ khoai tây, lúa mì, ngô (sắn), còn riêng ở nước ta thì sử dụng gạo và khoai mì là
nguồn tinh bột chủ yếu. Trong chế biến tinh bột và đường, công đoạn quan trọng nhất
là thuỷ phân tinh bột về các đường đơn giản. Sau đó, chủ yếu trên cơ sở đường đơn
nhờ lên men, người ta sẽ nhận được rất nhiều sản phẩm quan trọng như: Rượu cồn,
rượu vang, bia, các loại acid hữu cơ, amino acid,…
Quá trình thuỷ phân tinh bột gồm hai công đoạn chủ yếu là giai đoạn hồ hoá và
giai đoạn đường hoá. Để thực hiện hai công đoạn công nghệ nói trên, trong thực tế sản
xuất người ta áp dụng hai cách: Thuỷ phân tinh bột bằng acid và bằng enzym. Để thuỷ
phân tinh bột từ lâu người ta đã sử dụng acid vô cơ như HCl và H
2
SO
4
. Nhưng kết quả
cho thấy, thuỷ phân bằng acid rất khó kiểm soát và thường tạo nhiều sản phẩm không
mong muốn và không đáp ứng tiêu chuẩn an toàn thực phẩm. Do vậy, việc thay thế và
ứng dụng enzym để thuỷ phân tinh bột là một kết quả tất yếu của lịch sử phát triển.
Hiện nay để thủy phân tinh bột thành đường glucose người ta thường sử dụng

enzyme amylase thu nhận từ thực vật hoặc các loại vi sinh vật. Enzym amylase đã
được tìm ra đã góp phần quan trọng cho nhiều ngành công nghiệp chế biến thực phẩm.
Amylase càng ngày càng được thay thế acid trong sản xuất ở qui mô công nghiệp.
Hiện nay, các nhà sản xuất có thể sử dụng amylase có khả năng chịu nhiệt cao mà
không bị mất hoạt tính, chẳng hạn amylase được tách chiết từ vi sinh vật, cụ thể là các
chủng vi khuẩn chịu nhiệt được phân lập từ những suối nước nóng. Ngoài ra, amylase
Bài tiểu luận môn công nghệ enzyme Nhóm 2- lớp BQCBAK55
Khoa công nghệ thực phẩm Trường ĐH Nông nghiệp Hà Nội
còn có nhiều ưu điểm hơn khi sử dụng acid để thuỷ phân tinh bột: Năng lượng xúc tác
thấp, không yêu cầu cao về thiết bị sử dụng, giảm chi phí cho quá trình tinh sạch dịch
đường.
Những năm 1960, glucose được sản xuất bằng phương pháp acid. Hiệu suất
glucose thu được chỉ đạt 88% bởi các sản phẩm thủy phân do acid. Việc thương mại
hóa các enzyme glucoamylase đã tạo điều kiện để phát triển các quá trình thủy phân
bằng acid- enzyme, giúp hiệu suất thu glucose tăng lên đến 92-94% từ dung dịch sau
hóa có DE 10-20. Hiệu suất thu glucose sau đó tăng lên tới 95-97% với quá trình thuỷ
phân hoàn toàn bằng enzyme α- amylase dịch hóa và glucoamylase trong quá trình
đường hóa.
Nguồn amylase có thể lấy từ mầm thóc, mầm đại mạch ( malt ), hạt bắp nảy
mầm, hay từ nấm mốc,… Trong đó amylase được thu nhận từ malt với số lượng nhiều
nhất, chủ yếu dùng trong sản xuất bia. Nguyên liệu cho sản xuất enzyme thường là
gạo, bắp, khoai mì,… đây là những nguồn nguyên liệu rẻ tiền có thể tìm thấy dễ dàng
ở nước ta. Cho nên đây là một lợi thế và là hướng phát triển mạnh có thể làm cơ sở
cho nhiều ngành khác phát triển.

Bài tiểu luận môn công nghệ enzyme Nhóm 2- lớp BQCBAK55
Khoa công nghệ thực phẩm Trường ĐH Nông nghiệp Hà Nội
Phần I. Tổng quan về enzyme amylase.
1.1.Khái niệm Enzyme
Trong cơ thể sống (các tế bào) luôn luôn xảy ra quá trình trao đổi chất. Sự trao
đổi chất ngừng thì sự sống không còn tồn tại. Quá trình trao đổi của một chất là tập
hợp của rất nhiều các phản ứng hóa học phức tạp. Các phản ứng này có liên quan chặt
chẽ với nhau và điều chỉnh lẫn nhau. Enzyme là hợp chất protein xúc tác cho các phản
ứng hóa học đó. Chúng có khả năng xúc tác đặc hiệu các phản ứng hóa học nhất định
và đảm bảo cho các phản ứng xảy ra theo một chiều hướng nhất định với tốc độ nhịp
nhàng trong cơ thể sống.
Enzyme có trong hầu hết các loại tế bào của cơ thể sống. Chính do những tác
nhân xúc tác có nguồn gốc sinh học nên enzyme còn được gọi là các chất xúc tác sinh
học (biocatalysators) nhằm để phân biệt với các chất xúc tác hóa học. Chúng là chất
xúc tác sinh học không chỉ có vai trò quan trọng trong quá trình sinh trưởng, phát triển
của mọi mọi sinh vật mà nó còn giữ vai trò rất quan trọng trong công nghệ chế biến
thực phẩm, trong y học, trong kỹ thuật phân tích, trong công nghệ gen và bảo vệ mội
trường.
1.2. Enzyme amylase
1.2.1. Khái niêm enzyme amylase
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.
RR’ + H-OH -> RH + R’OH
Amylase thủy phân tinh bột, glycogen và dextrin thành glucose, maltose và
dextrin hạn chế. Các enzyme amylase có trong nước bọt (còn được gọi là ptyalin),
trong dịch tiêu hóa của người và động vật, trong hạt nảy mầm, nấm sợi, xạ khuẩn,
nấm men và vi khuẩn. Trong nước bọt của người có ptyalin nhưng ở một số loại động
vật có vú thì không có như ngựa, chó, mèo Ptyalin bắt đầu thủy phân tinh bột từ
miệng và quá trình này hoàn tất ở ruột non nhờ amylase của tuyến tụy (còn được gọi
là amylopsin). Amylase của malt thủy phân tinh bột lúa mạch thành disaccharide làm
cơ chất cho quá trình lên men bởi nấm men.

Bài tiểu luận môn công nghệ enzyme Nhóm 2- lớp BQCBAK55
Khoa công nghệ thực phẩm Trường ĐH Nông nghiệp Hà Nội
Amylase là một trong những loại enzyme được ứng dụng rộng rãi nhất trong
công nghiệp, y tế, và nhiều lĩnh vực kinh tế khác, đặc biệt là trong ngành công nghiệp
thực phẩm.
Cơ chất sử dụng ở đây là tinh bột: là nhóm Carbohydrate ở thực vật, có chủ yếu
trong các loại củ như khoai lang, khoai tây, khoai mì… , trong các hạt ngũ cốc, các
loại hạt và có công thức tổng quát là (C
6
H
12
O
6
)
n
. Tinh bột từ mọi nguồn khác nhau
đều có cấu tạo từ amylase và amylopectin ( Meyer, 1940 ). Các loại tinh bột đều có
20-30% amylase và 70-80% amylopectin. Trong thực vật, tinh bột được xem là chất

dự trữ năng lượng quan trọng.
- Amylase có trọng lượng phân tử 50.000 – 160.000 Dal, được cấu tạo từ 200-
1000 phân tử D-glucose nối với nhau bởi liên kết α-1,4-glucoside tạo thành một mạch
xoắn dài không phân nhánh.
- Amylopectin có trọng lượng phân tử 400.000 đến hàng chục triệu Dal, được
cấu tạo từ 600-6000 phân tử D-glucose, nối với nhau bởi liên kết α-1,4-glucoside và
α-1,6-glucoside tạo thành mạch có nhiều nhánh. Tinh bột không tan trong nước lạnh
nhưng khi hỗn dịch tinh bột bị đun nóng ( 60-85
0
C ) thì tinh bột sẽ bị hồ hóa và được
gọi là hồ tinh bột. Dưới tác dụng của enzyme amylase, tinh bột bị thủy phân do các
liên kết glucoside bị phân cắt. Sự thủy phân tinh bột bởi enzyme amylase xảy ra theo
2 mức độ: Dịch hóa và đường hóa. Kết quả của sự dịch hóa là tạo ra sản phẩm trung
gian dextrin và khi dextrin tiếp tục bị đường hóa thì sản phẩm là maltose và glucose.
- Cabohydrate trong thực phẩm là nguồn cung cấp năng lượng quan trọng cho
cơ thể con người. Rau và quả cũng là nguồn cung cấp tinh bột và tinh bột này một
phần đã được chuyển hóa thành disaccharide và glucose. Carbohydrate có mặt trong
hầu hết các loại thực phẩm nhưng nguồn cung cấp chủ yếu là đường và tinh bột.
1.2.2.Lịch sử phát hiện
Vào đầu thế kỷ XIX, các nhà nghiên cứu đã tách được các chất gây ra quá trình
lên men.
- Năm 1814, Kirchoff, Saint Petercburg chứng minh hạt lúa mạch nảy mầm có tác
dụng chuyển hóa tinh bột thành đường ở nhiệt độ từ 400
o
C – 600
o
C.
Bài tiểu luận môn công nghệ enzyme Nhóm 2- lớp BQCBAK55
Khoa công nghệ thực phẩm Trường ĐH Nông nghiệp Hà Nội
- Năm 1833, Payen và Perso (Pháp) thêm cồn vào dịch chiết này, thu được kết tủa có

khả năng phân giải tinh bột thành đường, và đặt tên là diastase (xuất phát từ tiếng Hy
Lạp, diastatics, có nghĩa là phân giải, đó là amylase). Sau này theo đề nghị của Duclo,
enzyme phân giải tinh bột được gọi là amylase.
- Năm 1851, Leuchs đã phát hiện nước bọt cũng có khả năng phân giải tinh bột thành
đường. Sau đó, các enzyme amylase trong nước bọt, trong dịch tiêu hóa của người và
động vật, trong hạt nảy mầm, nấm mốc, nấm men và vi khuẩn bắt đầu được quan tâm
nghiên cứu.
- Năm 1862, Danilevxki đã tách được amylase của tuyến tụy bằng phương pháp hấp
thụ chọn lọc.
- Năm 1949, Schwimmer đã xác định được số chu chuyển của α-amylase là 19000.
- Năm 1950, Englard và Singer cho biết số chu chuyển của α-amylase là 250000.
- Đến năm 1952, người ta đã thu được 72 enzyme ở trạng thái kết tinh trong đó có 4
enzyme α-mylase.
- Năm 1971, Uxtinilov và cộng sự bằng phương pháp điện di trên gel poliacrylamid đã
xác định được sự có mặt của một lượng lớn α-amylase và glucoamylase trong canh
trường nấm mốc và một lượng nhỏ các phân đoạn có hoạt lực dextrinase và
ransglucosilase.
Hiện nay các nước trên thế giới sản xuất hàng trăm tấn chế phẩm enzyme,
trong đó Nhật là nước có truyền thống lâu đời nhất, sau đó đến Anh, Pháp, Mỹ, Đan
Mạch, Thụy Điển, đặc biệt hãng Novo của Đan Mạch là 1 trong những hãng sản
xuất enzyme nổi tiếng trên thế giới. Bên cạnh đó trong những năm gần đây các nước
Đông Âu và Trung Quốc cũng bắt đầu nghiên cứu và sản xuất enzyme.Nếu như ở Tây
Âu mạch nha từ lúa mạch là nguồn enzyme chủ yếu cho việc chuyển hóa tinh bột
thành đường, thì ở Viễn Đông emylase thường được sản xuất từ nấm mốc trên môi
trường nuôi cấy là các loại ngũ cốc có chứa tinh bột. Như hãng Novo đã có nhiều chế
phẩm enzyme amylase đang được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như:
công nghiệp sản xuất rượu bia, công nghiệp sản xuất bột giặt, công nghiệp giấy …

Bài tiểu luận môn công nghệ enzyme Nhóm 2- lớp BQCBAK55
Khoa công nghệ thực phẩm Trường ĐH Nông nghiệp Hà Nội

1.2.3. Phân loại
Hiện nay, có sáu loại enzyme amylase được xếp vào 2 nhóm: endoamylase
(enzyme nội bào) và exoamylase (enzyme ngoại bào).
- Endoamylase : gồm có α-amylase (EC 3.2.1.1) và nhóm enzyme khử nhánh. Nhóm
enzyme khử nhánh này được chia thành hai loại: khử trực tiếp là pullulanase ( hay α-
dextrin 6-glucanohydrolase ) (EC 3.2.1.41); khử gián tiếp là transglucosylase (hay
oligo-1,6-glucosidase) (EC 3.2.1.20) và amylo-1,6-glucosidase (EC 3.2.1.10). Các
enzyme này thủy phân các liên kết bên trong của chuỗi polysaccharide.
- Exoamylase: Đây là những enzyme thủy phân tinh bột tử đầu không khử của chuỗi
polysaccharide. Nhóm này gồm có:
+ β-amylase (EC 3.2.1.2)
+ Amyloglucosidase (glucoamylase hay γ-amylase) (EC 3.2.1.3)
* Sự khác biệt giữa các loại enzyme amylase:
- Các loại enzyme amylase không chỉ khác nhau ở đặc tính mà còn khác nhau ở pH
hoạt động và tính ổn định với nhiệt.
- Tốc độ phản ứng của amylase phụ thuộc vào pH, nhiệt độ, mức độ polyme hóa của
cơ chất. Các enzyme amylase có nguồn gốc khác nhau sẽ có tính chất, cơ chế tác dụng
và sản phẩm cuối cùng của quá trình thủy phân khác nhau.
- Amylase có nguồn gốc khác nhau sẽ có thành phần, tính chất, nhiệt độ hoạt động,
pH tối ưu và các đặc điểm thủy phân khác nhau
1.2.4. Hệ enzyme amylase
1.2.4.1. Enzyme α-amylase (α-1,4-glucanohydrolase) (EC 3.2.1.1)
1.2.4.1.1. Cấu tạo
Enzyme α-amylase là protein có phân tử lượng thấp, thường nằm trong khoảng
50.000 đến 60.000 Dal. Có một số trường hợp đặc biệt như α-amylase từ loài vi khuẩn
Bacillus macerans có phân tử lượng lên đến 130.000 Dal. Đến nay người ta đã biết rất
rõ các chuỗi acid amin của 18 loại α-amylase nhưng chỉ có 2 loại α-amylase là taka-
Bài tiểu luận môn công nghệ enzyme Nhóm 2- lớp BQCBAK55
Khoa công nghệ thực phẩm Trường ĐH Nông nghiệp Hà Nội
amylase từ Apergillus orysee và α-amylase của tụy lợn được nghiên cứu kỹ về hình

thể không gian cấu trúc bậc 3. Mới đây các nghiên cứu về tính đồng nhất của chuỗi
mạch acid amin và về vùng kị nước cho thấy các chuỗi mạch acid amin của tất cả các
enzyme α-amylase đều có cấu trúc bậc 3 tương tự nhau.
1.2.4.1.2. Cơ chế tác dụng của α-amylase
α-amylase từ các nguồn khác nhau có nhiều điềm rất giống nhau. α-amylase có
khả năng phân cắt các liên kết α-1,4-glucoside nằm ở phía bên trong phân tử cơ chất (
tinh bột hoặc glycogen ) một cách ngẫu nhiên, không theo một trật tự nào cả. α-
amylase không chỉ thủy phân hồ tinh bột mà nó thủy phân cả hạt tinh bột nguyên song
với tốc độ rất chậm.
Quá trình thủy phân tinh bột bởi 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 đều bị dịch hóa nhanh ).
+ Sang 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 iodine. 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 ( vì vậy, người ta cho rằng α-amylase luôn phân cắt amylose
thành từng đoạn 6 - 7 gốc glucopiranose 1 ).
+ Sau đó, các poliglucose này bị phân cắt tiếp tục tạo nên các mạch
polyglucose colagen cứ ngắn dần và bị phân giải chậm đến maltotetrose, maltotriose
và maltose. Qua một thời gian tác dụng dài, sản phẩm thủy phân của amylose 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
các đường nói trên ( 72% maltose và 19% glucose ) còn có dextrin phân tử thấp và
isomaltose 8%.
Bài tiểu luận môn công nghệ enzyme Nhóm 2- lớp BQCBAK55
Khoa công nghệ thực phẩm Trường ĐH Nông nghiệp Hà Nội
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 chủ yếu thành dextrin phân tử thấp không cho màu với
Iodine và một ít maltose. Khả năng dextrin hóa cao của α-amylase là tính chất đặc
trưng của nó. Vì vậy, người ta thường gọi loại amylase này là amylase dextrin hóa hay
amylase dịch hóa.
Các giai đoạn của quá trình thủy phân tinh bột của α-amylase:
+ Giai đoạn dextrin hóa: Tinh bột dextrin phân tử lượng thấp
+ Giai đoạn đường hóa:
1.2.4.1.3. Đặc tính α-amylase
α-amylase từ các nguồn khác nhau có thành phần amino acid khác nhau, mỗi
loại α-amylase có một tổ hợp amino acid đặc hiệu riêng. α-amylase là một protein
giàu tyrosine, tryptophan, acid glutamic và aspartic. Các glutamic acid 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.
+ Trọng lượng phân tử của α-amylase nấm mốc: 45.000-50.000 Dal ( Knir
1956; Fisher, Stein, 1960 ).
+ Amylase dễ tan trong nước, trong dung dịch muối và rượu loãng.
+ Protein của các α-amylase có tính acid yếu và có tính chất của globuline.
Điểm đẳng điện nằm trong vùng pH=4,2 - 5,7 ( Bernfeld P, 1951 ).
α-amylase là một metaloenzyme. Mỗi phân tử α-amylase đều có chứa 1-30
nguyên tử gam Ca/mol, nhưng không ít hơn 1 - 6 nguyên tử gam/mol Ca tham gia vào
sự hình thành và ổn định cấu trúc bậc 3 của enzyme, duy trì hoạt động của enzyme (
Modolova, 1965 ). Do đó, Ca còn có vai trò duy trì sự tồn tại của enzyme khi bị tác
động bởi các tác nhân gây biến tính và tác động của các enzyme phân giải protein.
Nếu phân tử α-amylase bị loại bỏ hết Ca thì nó sẽ hoàn toàn bị mất hết khả năng thủy
phân cơ chất. α-amylase bền với nhiệt độ hơn các enzyme khác. Đặc tính này có lẽ
liên quan đến hàm lượng Ca trong phân tử và nồng độ Mg
2+
. Tất cả các amylase đều
Bài tiểu luận môn công nghệ enzyme Nhóm 2- lớp BQCBAK55

Khoa công nghệ thực phẩm Trường ĐH Nông nghiệp Hà Nội
bị kiềm hãm bởi các kim loại nặng như Cu
2+
, Ag
+
, Hg
2+
. Một số kim loại như : Li
+
,
Na
+
, Cr3
+
, Mn
2+
, Zn
2+
, Co
2+
, Sn
2+
, Cr
3+
, không có ảnh hưởng mấy đến α-amylase. Một
đặc điểm cần lưu ý là hầu hết α-amylase khá bền với tác động của protease như
pepsin, trypsin, papain
Thành phần amino acid của α-amylase ở nấm mốc Aspergillus như sau ( g/100
g protein ): alamine = 6,8 ; glycine = 6,6 ; valine = 6,9 ; leucine = 8,3 ; Isoleucine =
5,2 ; prolin = 4,2 ; phenylalanine = 4,2 ; tyrosine = 9,5 ; trytophan = 4,0; xetin = 6,5 ;

trionin = 10,7 ; cystein + cystine = 1,6 ; glutamic acid = 6,9 ; amide = 1,5 ( Akabori et
amilose 1954 ). Không giống các α-amylase khác, amylase của Asp.orysee có chứa
phần phi protein là polysaccharide. Polyose này bao gồm 8 mol maltose, 1 mol
glucose, 2 mol hexosemin trên 1 mol enzyme ( Akabori et amilose, 1965 ). Vai trò của
polyose này vẫn chưa rõ, song đã biết được rằng nó không tham gia vào thành phần
của trung tâm hoạt động và nằm ở phía trong phân tử enzyme.
α-amylase của nấm mốc hầu như chỉ tấn công những hạt tinh bột bị thương
tổn. Sản phẩm cuối cùng của thủy phân amylase là glucose và maltose. Đối với nấm
sợi tỉ lệ là 1:3,79 ( Hanrahan, Caldwell, 1953 ). Fenikxova và Eromsina (1991) cho
biết rằng các maltopentose và maltohexose bị thủy phân theo sơ đồ sau:
G5( G4 + G1; G6 ( G2 + G4 hay 2G3 ( chính ) hoặc G5 + G1 ( ít )
α-amylase của nấm sợi không tấn công liên kết α-1,6 glucoside của
amylopectin, nên khi thủy phân nó sẽ tạo thành các dextrin tới hạn phân nhánh. Đây là
một cấu trúc phân tử tinh bột do enzyme α-amylase phân cắt tạo thành dextrin tới hạn
phân nhánh.
Sản phẩm thủy phân cuối cùng của tinh bột dưới tác dụng của amylase nấm sợi
chủ yếu là maltose, thứ đến là maltotriose. Nồng độ α-amylase của vi sinh vật tương
đối lớn có thể chuyển hóa 70 - 85% tinh bột thành đường lên men. Còn các α-amylase
của nấm mốc thì mức độ đường hóa đến glucose và maltose có thể lên tới 84 - 87%.
Điều kiện hoạt động của α-amylase từ các nguồn khác nhau thường không
giống nhau. pH tối thích cho hoạt động của α-amylase từ nấm sợi là 4,0 - 4,8 ( có thể
hoạt động tốt trong vùng pH từ 4,5 - 5,8 ). Theo số liệu của Liphis, pH tối thích cho
Bài tiểu luận môn công nghệ enzyme Nhóm 2- lớp BQCBAK55
Khoa công nghệ thực phẩm Trường ĐH Nông nghiệp Hà Nội
hoạt động dextrin hóa và đường hóa của chế phẩm amylase từ Asp.orysee trong vùng
5,6 - 6,2. Còn theo số liệu của Fenixova thì pH tối thích cho hoạt động dextrin hóa của
nó là 6,0 - 7,0.
Độ bền đối với tác dụng của acid cũng khác khác nhau. α-amylase của
Asp.orysee bền vững đối với acid tốt hơn là α-amylase của malt và vi khuẩn
Bac.subtilis. Ở pH= 3,6 và 0

o
C, α-amylase của malt bị vô hoạt hoàn toàn sau 15 - 30
phút; α-amylase vi khuẩn bị bất hoạt đến 50%, trong khi đó hoạt lực của α-amylase
của nấm sợi hình như không giảm bao nhiêu ( Fenilxova, Rmoshinoi 1989 ). Trong
dung dịch α-amylase nấm sợi bảo quản tốt ở pH = 5,0 - 5,5 ; α-amylase dextrin hóa
của nấm sợi đen có thể chịu được pH từ 2,5-2,8. Ở 0
o
C và pH = 2,5 , nó chỉ bị bất hoạt
hoàn toàn sau 1 giờ.
Nhiệt độ tối thích cho hoạt động xúc tác của α-amylase từ các nguồn khác
nhau cũng không đồng nhất, α-amylase của nấm sợi rất nhạy cảm đối với tác động
nhiệt. Nhiệt độ tối thích của nó là 50
o
C và bị vô hoạt ở 70
o
C ( Kozmina, 1991 ).
Trong dung dịch đệm pH = 4,7, α-amylase của Asp.orysee rất nhạy với tác
động của nhiệt độ cao, thậm chí ở 40
o
C trong 3 giờ hoạt lực dextrin hóa của nó chỉ
còn 22 - 29%, hoạt lực đường hóa còn 27 - 85%. Ở 50
o
C trong 2 giờ, α-amylase của
nấm sợi này bị vô hoạt hoàn toàn ( Miller và cộng sự ).
1.2.4.2. Enzyme β-amylase (β-1,4-glucan-maltohydrolase) (EC 3.2.1.2)
1.2.4.2.1. Cấu tạo
β-amylase hiện diện phổ biến ở thực vật, đặc biệt là hạt nảy mầm. Ở trong các
hạt ngũ cốc nảy mầm, β-amylase xúc tác sự thuỷ phân các liên kết 1,4 α-glucan trong
tinh bột, glucogen và polysaccharide, phân cắt từng nhóm maltose từ đầu không khử
của mạch. Maltose được tạo thành do sự xúc tác của β-amylase có cấu hình β.Ở ngũ

cốc, β-amylase tham gia vào sự phân giải của tinh bột trong quá trình nảy mầm của
hạt. Ở lúa, β-amylase được tổng hợp trong suốt quá trình của hạt và hầu như không
được tổng hợp ở hạt khô. Ở lúa mạch, enzyme có mặt ở trong hạt khô, nó được tích
lũy trong suốt quá trình phát triển của hạt, khi ở dạng liên kết, enzyme này là một
Bài tiểu luận môn công nghệ enzyme Nhóm 2- lớp BQCBAK55
Khoa công nghệ thực phẩm Trường ĐH Nông nghiệp Hà Nội
phân tử có trọng lượng phân tử là 64.000 Dal và khi bị phân cắt bởi một protease sẽ
được phóng thích dưới dạng tự dovà có khối lượng phân tử là 59.000 Dal
1.2.4.2.2. Cơ chế tác dụng
β-amylase là một enzyme ngoại bào (exoenzyme). Tiến trình phân giải bắt đầu
từ đầukhông khử của các nhánh ngoài cùng cơ chất . β-amylase phân cắt các liên kết
α-1,4glucoside nhưng khi gặp liên kết α-1,4 glucoside đứng kế cận liên kết α-
1,6glucoside thìnó sẽ ngừng tác dụng. Phần polysaccharide còn lại là dextrin phân tử
lớn có chứa rất nhiềuliên kết α-1,6 glucoside và được gọi là β-dextrin.
Tinh bột bị thuỷ phân đồng thời bởi cả α và β-amylase thì lượng tinh bột thuỷ
phân tới 95%
1.2.4.2.3. Đặc tính của β-amylase
β-amylase là một albumin, tâm xúc tác có chứa nhóm –SH, nhóm X-COOH
và vòng imidazol của các gốc histidine và là enzyme ngoại bào (exoenzyme).
β-amylase không bền khi có Ca
2+
, β-amylase bị kìm hãm bởi Cu
2+
, Hg
2+
, urea,
iodineoacetamide, iodine, ozon…
β-amylase chịu nhiệt kém hơn α-amylase nhưng bền hơn với acid. β-
amylase bị bất hoạt ở nhiệt độ 70
0

C. Nhiệt độ tối thích của β-amylase là 55
0
C , pH
5,1 – 5,5.
Tham gia vào cơ chế tác dụng của β-amylase thường có một nhóm caboxyl thể
hiện tính chất ái nhân và một nhóm imidazol thể hiện tính chất ái electron. Sự nghịch
đảo hình thể của cacbon anome (C1) được thực hiện nhờ việc tạo thành hợp chất đồng
hoá trị trung gian kiểu este axetal giữa cacbon anome và nhóm cacboxyl của tâm hoạt
động. Sau đó este này bị phân huỷ bởi tác động của 1 phân tử nước lên nhóm
cacboxyl để giải phóng ra α-maltose và hoàn nguyên nhóm cacbxyl của enzyme.
1.2.4.3. Enzyme γ-amylase (glucoamylase) (EC 3.2.1.3)
1.2.4.3.1. Cấu tạo
Bài tiểu luận môn công nghệ enzyme Nhóm 2- lớp BQCBAK55
Khoa công nghệ thực phẩm Trường ĐH Nông nghiệp Hà Nội
γ-amylase (glucoamylase hay α-1,4-glucan-glucohydrolase) là những enzyme
có thể thuỷ phân được cả hai kiểu liên kết của các mạch α-glucan để giải phóng ra ở
dạng β.
Glucoamylase hay γ-amylase chủ yếu được tạo ra bởi các vi sinh vật. Đặc biệt
là kiểu nấm mốc Aspergillus, Penicillium và Rhizopus.
Amyloglucosidase từ nấm mốc là các protein có khối lượng phân tử lượng dao
động rất lớn từ 27.000 đến 112.000 Dal tuỳ thuộc vào nguồn gốc của enzyme.
Nói chung thì các amyloglucosidase đều chứa các gốc methioni, tritophan, và
một nửa gốc cystein. Tuy nhiên mối quan hệ giữa chuỗi acid amin, cấu trúc bậc 3 và
hoạt động của enzyme vẫn chưa được làm sáng tỏ tất cả các amyloglucosidase từ nấm
mốc đều là glucoprotein chứa từ 5 - 20% gluxit trong đó chủ yếu là các mono
saccharid glucose mannose, galactose và glucosamin.
Các amyloglucosidase chủ yếu được tạo nên từ hai iso enzyme I và II khác
nhau ở khả năng thuỷ phân tinh bột ở trạng thái rắn và bởi độ bền của chúng.
amyloglucosidase I tự hấp thụ và thuỷ phân tinh bột ở trạng thái rắn, ngược lại
amyloglucosidase II không có cả hai tinh chất này.

1.2.4.3.2. Cơ chế hoạt động
Amyloglucosidase có thể giải phóng ra β-D-glucose bằng cách thuỷ phân lặp
lại nhiều lần các liên kết α-1,4 của mạch α-glucan từ đầu không khử, chúng cũng thuỷ
phân được các liên kết α-1,6 và α-1,3 nhưng rất chậm (10 - 30 lần ). Tốc độ thuỷ phân
cũng phụ thuộc vào bản chất của các liên kết kề cận với các liên kết glucozit được
thuỷ phân, cũng như kích thuớc và cấu trúc của cơ chất bị thuỷ phân. Nhất là với các
α-glucan mạch dài (amylose và amylopectin) thì bị thuỷ phân nhanh hơn là với các
maltodextrin và các oligosaccharit.
1.2.4.3.3. Tính chất
Glucoamylase có khả năng thuỷ phân các liên kết α-1,4 lẫn α-1,6 glucoside.
Khi thuỷ phân liên kết α-1,4-glucan trong chuỗi polysaccharide, glucoamylase tách
lần lượt từng phân tử glucose ra khỏi đầu không khử của mạch để tạo ra glucose.
Bài tiểu luận môn công nghệ enzyme Nhóm 2- lớp BQCBAK55
Khoa công nghệ thực phẩm Trường ĐH Nông nghiệp Hà Nội
Enzyme này có nhiều tên gọi khác nhau: α-1,4; α-1,6-glucan-4;
glucohydrolase; glucoamylase; amyloglucosidase; taka- amylase B; γ-amylase là
enzyme nội bào.
Ngoài các liên kết α-1,4 và α-1,6 glucoside , glucoamylase còn có khả năng
thuỷ phân các liên kết α-1,2 và α-1,3 glucoside .
Glucoamylase có khả năng thuỷ phân hoàn toàn tinh bột, glucogen,
amylopectin, dextrin, panose, iso maltose và maltose thành glucose, mà không cần có
sự tham gia của các loại enzyme khác. Glucoamylase thuỷ giải các polysaccharide có
phân tử lớn nhanh hơn sovới các chất có phân tử nhỏ. Các polisaccharide có nhánh
như amylopectin, glucogen, β-dextrin bị glucoamylase thủy phân khá nhanh.
Đa số glucoamylase có hoạt lực cao nhất ở vùng có pH 3,5 – 5,5 và nhiệt độ
50
0
C . Nó bền với acid hơn α-amylase nhưng kém bền hơn trong rượu, acetone và
không được bảo vệ bởi Ca
2+

.
1.2.4.4. Oligo 1,6-glucosidase (dextrinase tới hạn) (EC 3.2.1.10)
Enzyme này có thể thuỷ phân liên kết α-1,6 – glucoside trong isomaltose,
panose vàcác dextrin tới hạn thành đường có thể lên men được. Enzyme này có ở vi
sinh vật nhưng đồng thờicũng có trong các hạt nảy mầm (đại mạch, thóc nảy mầm).
Ngoài oligo–1,6–glucosidase, hệ dextrinase của hạt ngũ cốc, hạt nảy mầm còn có
amylopectin-1,6-glucoside hay amylo-1,6-glucoside hay dextrin-1,6-
glucocanhydrolase. Hai loại enzyme này đều thủy phân dextrin triệt để hơn α-amylase
và β- amylase trong đó trong dung dịch thủy phân có nhiều maltose hơn.
Nhiệt độ tối thích cho các hoạt động của các dextrinase là 40
0
C và pH tối thích
là 5,1.
1.2.4.5. Enzyme pullulanase (α-dextrin6-glucosidase) (EC 3.2.1.41)
- Enzyme này có thể thuỷ phân các liên kết α-1,6 của tinh bột, glucogen,
pululan và cácdextrin tới hạn. Điều đáng chú ý là sự định vị của các liên kết α-1,6 có
ảnh hưởng lớn đến tác động của enzyme. Đặc biệt là sự có mặt của hai liên kết α-1,4
nằm liền kề bên liên kết α-1,6 là điều kiện cần thiết cho enzyme phân cắt liên kết này
Bài tiểu luận môn công nghệ enzyme Nhóm 2- lớp BQCBAK55
Khoa công nghệ thực phẩm Trường ĐH Nông nghiệp Hà Nội
- Pullulanase phân giải các liên kết α-1,6 glucoside bị bao quanh tứ phía bởi
các liên kết α-1,4. Nó còn có khả năng thủy phân cả những dextrin phân tử thấp chỉ
gồm có hai gốc maltose nối nhau bằng liên kết α-1,6-glucoside. Tác dụng hiệp đồng
của α- amylase và pullulanase làm nó thủy phân hoàn toàn.
1.2.4.6. α-glucosidase (α-D, glucoside-glucohydrolase) (EC 3.2.1.20)
Nhiều loại nấm sợi sản sinh enzyme này. Giống như glucomylase, nó thủy
phân thành glucose nhưng không thủy phân tinh bột. Maltase và glucozyltranferase là
một enzyme đồng nhất vừa có khả năng thủy phân liên kết α-1,4, trong các
glucopiranoside vừa có khả năng chuyển các gốc glucoside sang đường và rượu

Bài tiểu luận môn công nghệ enzyme Nhóm 2- lớp BQCBAK55
Khoa công nghệ thực phẩm Trường ĐH Nông nghiệp Hà Nội
Phần II. Quy trình sản xuất đường glucose từ tinh bột
2.1. Sơ đồ quy trình

Hòa bột
Hồ hóa
Dịch hóa
Làm nguội
Đường hóa
Làm sạch
Cô đặc
Kết tinh
Làm nguội
Ly tâm
Sấy
Phân loại
Glucose thành
phẩm
Tinh bột
Enzyme
amylase
Glucose
amylase
Bài tiểu luận môn công nghệ enzyme Nhóm 2- lớp BQCBAK55

Khoa công nghệ thực phẩm Trường ĐH Nông nghiệp Hà Nội

2.2. Thuyết minh quy trình
2.2.1. Hòa bột
 Mục đích: chuẩn bị cho quá trình hồ hóa nhằm tăng độ phân tán của huyền phù
 Các biến đổi:
* Biến đổi vật lí:
- Tăng thể tích
- Hệ số dẫn nhiệt tăng
- Sự khuếch tán của các hạt tinh bột tăng.
* Biến đổi hóa lí:
- Hạt tinh bột hấp thu một lượng nhỏ nước một cách thuận nghịch(25-50)
nhưng chưa trương nở.
- Trạng thái của nguyên liệu sau khuấy trộn ở dạng huyền phù.
Biến đổi cảm quan:
- Sự thay đổi trạng thái của dịch tinh bột
 Các thiết bị:
- Thùng hòa bột hình trụ làm bằng thép không gỉ, có cánh khuấy.
 Các thông số công nghệ:
- nhiệt độ: 45-50
0
C
- Tốc độ cánh khuấy: 20 vòng/phút
- thời gian: 30-40 phút
2.2.2. Hồ hóa
 Mục đích công nghệ: chuẩn bị cho quá trình dịch hóa các hạt tinh bột hút nước
trương nở tối đa tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình dịch hóa
 Các biến đổi:
* Biến đổi vật lý:
- Độ nhớt tăng cực đại

- Hạt tinh bột trương nở tối đa
- Nhiệt độ của dung dịch tăng
Bài tiểu luận môn công nghệ enzyme Nhóm 2- lớp BQCBAK55
Khoa công nghệ thực phẩm Trường ĐH Nông nghiệp Hà Nội
- Nồng độ chất khô tăng
* Biến đổi hóa học: Xảy ra sự hydrate hóa các nhóm hydroxyl tự do và hình
thành lien kết hydro với nước.
* Biến đổi hóa lý:
- Hạt tinh bột tiếp tục hấp thu nước khi nhiệt độ càng tăng thì khả năng hấp
thu nước càng tăng.
- Hệ chuyển từ dạng huyền phù xang dung dịch nhớt đồng nhất.
- Tăng khả năng hòa tan.
* Biến đổi cảm quan: màu sắc từ đục chuyển xang trong hơn.
 Các thiết bị:
- Henze cooker:
 Thông số công nghệ:
- Thời gian xả: 20 phút
- Nhiệt độ: 52- 64
0
C
2.2.3. Dịch hóa
 Mục đích công nghệ: chuẩn bị cho quá trình đường hóa
 Các biến đổi:
* Biến đổi vật lý:
- Độ nhớt giảm
- Khả năng truyền nhiệt tăng
- Nồng độ chất khô tăng
* Biến đổi hóa học:
- Hạt tinh bột bị phá tung phá vỡ các liên kết hydro giữa nước và các sợi
tinh bột.

- Phản ứng maillard giữa đường và các acid amin tạo ra các sản phẩm
có màu.
- Thủy phân một phần mạch tinh bột tạo những mạch dextrin có chiều
dài mạch ngắn hơn.
* Biến đổi hóa lý:
- Sự bốc hơi nước
Bài tiểu luận môn công nghệ enzyme Nhóm 2- lớp BQCBAK55
Khoa công nghệ thực phẩm Trường ĐH Nông nghiệp Hà Nội
- Khả năng hòa tan của tinh bột
* Biến đổi hóa sinh: enzyme α-amylase hoạt động cắt các mạch amylose và
amylopectin thành các dextrin mạch ngắn có khả năng hòa tan
* Biến đổi sinh học: vi sinh vật bị ức chế hay bị tiêu diệt
 Các thiết bị : Henze cooker:
 Thông số công nghệ
- Nhiệt độ 105
0
C
- ph: 6-6.5
- Hàm lượng chế phẩm enzyme α-amylase: 0.25-0.3% hàm lượng tinh bột khô
2.2.4. Làm nguội
 Mục đích công nghệ: chuẩn bị cho quá trình đường hóa tạo điều kiện tối thích cho
enzyme glucoamylase trong quá trình đường hóa tiếp theo
 Các biến đổi :Biến đổi vật lý: Nhiệt độ giảm
 Các thiết bị:
- Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng

Bài tiểu luận môn công nghệ enzyme Nhóm 2- lớp BQCBAK55
Khoa công nghệ thực phẩm Trường ĐH Nông nghiệp Hà Nội
- Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng: Bộ phận chính của thiết bị là những tấm
bảng hình chữ nhật với độ dày rất mỏng và được làm bằng thép không rỉ.
- Mỗi tấm bảng sẽ có bốn lỗ tại bốn góc và hệ thống các đường rãnh trên khắp các
bề mặt để tạo sự chảy rối và tăng diện tích truyền nhiệt.
- Khi ghép các bảng mỏng lại với nhau trên bộ khung của thiết bị sẽ hình thành trên
những hệ thống đường vào và ra cho mẫu khảo sát và chất tải nhiệt
 Thông số công nghệ:
- Nhiệt độ hạ xuống: 55-60
0
C
2.2.5. Đường hóa
 Mục đích công nghệ:tạo thành syrup có thành phần chủ yếu là glucose, các đường
đơn giản và các dextrin mạch ngắn
 Các biến đổi :
* Biến đổi vật lý:
- Giảm độ nhớt
- Tăng khả năng truyền nhiệt của dung dịch
- Tăng hàm lượng chất khô
* Biến đổi hóa học:
- Phản ứng phân cắt dextrin mạch dài thành các sản phẩm chính là
glucose, các đường đơn giản khác và dextrin mạch ngắn,…
- Phản ứng maillard tạo thành các chất màu làm sẫm màu dịch thủy
phân
* Biến đổi hóa lý:
- Tăng khả năng hòa tan
 Thông số công nghệ:

- Nhiệt độ 55-60
0
C
- ph: 5.0-5.5
- Thời gian: 24-48h
- Lượng enzyme: 2000Ukg
-1
hàm lượng chất khô
2.2.6. Làm sạch
Bài tiểu luận môn công nghệ enzyme Nhóm 2- lớp BQCBAK55
Khoa công nghệ thực phẩm Trường ĐH Nông nghiệp Hà Nội
 Mục đích: chuẩn bị cho quá trình cô đặc
 Các biến đổi;
* Biến đổi vật lý:
- Giảm khối lượng dung dịch
- Tỷ trọng thay đổi
- Hệ số truyền nhiệt tăng.
* Biến đổi hóa lý: thay đổi pha, tách được pha rắn và pha lỏng
 Thiết bị: Máy lọc khung bản
 Thông số công nghệ:
- Áp suất ≤ 0.3Mpa
- Nhiệt độ: 55
0
C
2.2.7. Trao đổi ion
 Mục đích: tách các ion và hấp phụ những hợp chất hữu cơ khác
 Các biến đổi:
- Biến đổi hóa học: các anion và cation sẽ khuếch tán qua cá lỗ xốp và trao
đổi ion với chất rắn điện giải
 Thiết bị:

- Hệ thống gồm hai cột trao đổi ion được làm từ vật liệu polimer
+ một cột có khả năng trao đổi anion
+ một cột có khả năng trao đổi cation
- Gồm những đường ống để dẫn dòng dung dịch đến cột trao đổi ion, dòng
hoàn lưu, hệ thống dung dịch rửa giải và hệ thống tái sinh ion làm việc trên
cột.
Bài tiểu luận môn công nghệ enzyme Nhóm 2- lớp BQCBAK55
Khoa công nghệ thực phẩm Trường ĐH Nông nghiệp Hà Nội


 Thông số công nghệ:
- Thời gian: 20-25 phút
- Nhiệt độ: 70-75
0
C
- Chiều cao và đường kính cột trao đổi ion sẽ do mỗi hãng sản xuất qui định
2.2.8. Cô đặc
 Mục đích:
- Tăng hàm lượng chất khô, tạo điều kiện cho quá trình phân phối và vận
chuyển sản phẩm
- Nồng độ cao ức chế vi sinh vật phát triển
 Các biến đổi:
* Biến đổi vật lý:
- Độ nhớt tăng
- Khối lượng giảm do mất đi một lượng nước
- Nồng độ tăng
- Thể tích giảm
- Nhiệt độ tăng

Bài tiểu luận môn công nghệ enzyme Nhóm 2- lớp BQCBAK55

Khoa công nghệ thực phẩm Trường ĐH Nông nghiệp Hà Nội
* Biến đổi hóa lý:
- Bốc hơi nước
- Bay hơi chất mùi
 Thiết bị:
Thiết bị cô đặc chân không
 Thông số công nghệ:
- Nồng độ sau khi cô đặc đạt từ 30-50%
- Áp suất hơi đốt <2kg/cm
2

- Nhiệt độ: 60-65
0
C
- Thời gian cô đặc: 2-3h
- Áp suất chân không: 720mmHg
2.2.9. Làm nguội
 Mục đích: hạ nhiệt độ dung dịch chuẩn bị cho quá trình kết tinh
 Biến đổi xảy ra tương tự quá trình làm nguội ở trên
2.2.10. Kết tinh
 Mục đích: tạo ra tinh thể đường, chuẩn bị cho quá trình ly tâm tách tinh thể tiếp
theo
 Các biến đổi:
- Biến đổi vật lý: quá trình kết tinh glucose là quá trình tỏa nhiệt
- Biến đổi hóa lý: kết tinh tạo tinh thể glucose có độ ẩm cao
- Biến đổi cảm quan: tùy thuộc vào điều kiện kết tinh ta có thể thu được tinh
thể từ nhiều hệ thống khác nhau
 Thiết bị kết tinh
 Thông số công nghệ:
- Nồng độ sau khi cô đặc đạt từ 30-50%

- Thời gian khuấy trộn với mầm là 12-24h
- Nhiệt độ kết tinh: 24
0
C
- Thời gian kết tinh: 100-120h
- Đường non mẻ trước để lại là 1/3 thể tích

Bài tiểu luận môn công nghệ enzyme Nhóm 2- lớp BQCBAK55
Khoa công nghệ thực phẩm Trường ĐH Nông nghiệp Hà Nội
2.2.11. Ly tâm
 Mục đích: chuẩn bị cho quá trình sấy
 Các biến đổi:
Biến đổi vật lý:
- khối lượng dung dịch giảm
- Tỷ trọng thay đổi
- Biến đổi hóa lý: tách lượng nước ra khỏi hỗn hợp
- Thiết bị:
2.2.12.Sấy và phân loại
 Mục đích: để tách độ ẩm tự do
 Các biến đổi:
- Biến đổi vật lý: khối lượng giảm
- Thể tích giảm
- Biến đổi hóa học: nồng độ chất khô tăng
- Biến đổi hóa lý: tách độ ẩm tự do còn độ ẩm liên kết 8-9%
 Các thiết bị: thiết bị sấy tầng sôi
 Phân loại nhằm thu được các loai đường có phẩm cấp khác nhau
Mô tả sản phẩm glucose: sản phẩm phải trắng, tinh thể đều, khô, rời,không
có mùi lạ, độ tinh khiết cao. Bảo quản trong bao bì PE hay lọ thủy tinh kín
sạch, để nơi mát mẻ.

Bài tiểu luận môn công nghệ enzyme Nhóm 2- lớp BQCBAK55
Khoa công nghệ thực phẩm Trường ĐH Nông nghiệp Hà Nội
Phần 3. Ứng dụng của đường glucose
3.1. Khái quát chung về sản phẩm đường glucose.
Glucose là monosaccaride tiêu biểu, có công thức nguyên là C
6
H
12
O
6
, là loại
đường khử, có nhiều ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, là đường dễ tiêu hóa, hấp
thụ.
Đường glucose là sản phẩm quá trình thủy phân tinh bột bằng acid hoặc
enzyme. Có thể dung tinh bột từ củ hoặc các loài hòa thảo. Ở các nước chủ yếu tinh
bột bắp và tinh bột khoai tây. Ở nước ta chủ yếu dung tinh bột sắn để sản xuất đường
glucose.
Dung dịch đường glucose có độ nhớt thấp và thường được bảo quản ở pH 3.5-
5.5 (thêm acetate, citrate hoặc lactate). Người ta dùng dung dịch này để độ ngọt, để
ngăn cản sự kết tinh saccharose và làm giảm nhiệt độ đông lạnh của dung dịch (hỗn
hợp kem lạnh). Ngoài ra dung dịch đường glucose có khả năng lên men và có độ hút
ẩm cao.
Glucose có khả năng hoá nâu, có tính tạo khối, tạo viên. Giống như các đường
đơn khác, glucose bị lên men bởi nấm men và các chủng vi sinh vật khác nhanh hơn
so với các nguồn cơ chất khác. Do phân tử lượng chỉ bằng một nửa so với đường

saccharose ở cùng một khối lượng sử dụng. Khi phản ứng với các hợp chất chứa nitơ,
glucose tạo ra các chất màu tuỳ thuộc vào điều kiện phản ứng như pH, nhiệt độ, nồng
độ và bản chất các hợp chất chứa nitơ.
Đường glucose cũng tham gia các phản ứng như isomer hoá trong môi trường
kiềm để tạo thành fructose và mantose, phản ứng phân huỷ kiềm tạo thành acid
carboxylic, phản ứng hydro hoá tạo thành sorbitol, phản ứng phân huỷ kiềm và hydro
hoá để tạo thành glycol; 1,2- propanediol và glycerol, phản ứng oxy hoá để tạo thành
acid gluconic và acid glucaric.
Các tính chất vật lý, hoá học và dinh dưỡng học đường glucose được ứng dụng
trong nhiều lĩnh vực công nghiệp thực phẩm như công nghiệp lên men (bia, đồ uống
có cồn…), sản xuất bánh mì, trong công nghiệp bánh kẹo, đồ hộp, thức ăn nhanh và
những lĩnh vực khác như công nghiệp hoá chất và dược phẩm Việc sản xuất đường
glucose là một ứng dụng quan trong đặc biệt của amilase. Các đường glucose thông
thường có chỉ số đường khử (tính theo glucose) là 20 đến 65.
Bài tiểu luận môn công nghệ enzyme Nhóm 2- lớp BQCBAK55
Khoa công nghệ thực phẩm Trường ĐH Nông nghiệp Hà Nội
3.2. Ứng dụng
3.2.1. Trong công nghiệp thực phẩm
Glucose là thức ăn giá trị dinh dưỡng cho người
Lĩnh vực công nghiệp
% trên tổng số
Các loại bánh
23,4%
Hóa chất, thuốc, dược phẩm
21,1%
Đồ uống có cồn, bia
16,6%
Sản xuất kẹo
14,0%
Những lĩnh vực khác

24,6%

3.2.1.1. Tạo dung môi bảo vệ nước quả và trái cây “fresh cut”
Glucose có tính khử mạnh làm giảm pH, làm chậm phản ứng sẫm màu giúp
nước quả và sản phẩm quả cắt lát không bị sẫm màu khi bảo quản. Nhúng ngập quả
sau khi cắt lát hoặc sau khi gọt vỏ vào trong dung dịch glucose để hạn chế oxi xâm
nhập vào quả, ngăn cản quả hấp thụ oxi. Đường xâm nhập vào mô còn có tác dụng
làm quả chắc lại do áp suất thẩm thấu -> quả để lạnh thường được bao bằng siro,
đường vừa bảo vệ lạnh, ức chế sự phát triển của vi sinh vật vừa giữ được hương thơm
cho quả.
3.2.1.2. Làm bao bì cho sản phẩm
Dung glucose làm túi khử oxi (gồm một ít glucose, chế phẩm glucooxydase-
catalase, dung dịch đệm cho vào túi polyetylen) chỉ cho oxy và không khí đi qua,
không cho nước đi qua -> bảo quản và vận chuyển lâu dài các vật liệu đẽ bị oxi hóa ở
trngj thái khô.
3.2.1.3. Trong công nghiệp sản xuất bia
- Glucose là thành phần tham gia chuẩn bị dung dịch để khi lên men khi đun sôi dịch
lên men xảy ra phản ứng Mailard, caramel hóa nên tạo ra hương vị và màu sắc cuả
dịch lên men đặc trưng cho bia. Glucose được sử dụng như cơ chất có khả năng lên
men bổ sung để giảm hàm lượng carbohydrate và lượng calori trong các loại bia năng
lượng thấp.
- Những nguyên liệu sau được bổ sung trực tiếp vào dịch đường ở giai đoạn nấu hoa
houblon (hoa này có tác dụng làm cho bia có vị đắng dịu, hương thơm rất đặc trưng,